Хрупкость металла околошовной зон

Хрупкость металла околошовной зоны 119. 120 [c.781]

Деформационная способность металла околошовной зоны (минимальная пластичность к концу температурного интервала хрупкости) слагается из собственной деформации Ау, обуслов- [c.125]

При изучении деформационной способности (рис. 40, б) металла околошовной зоны предварительно определяют деформацию свободной усадки образца Ду за время Д хр пребывания этого металла в температурном интервале хрупкости. За Ду принимают среднее значение, полученное на трех образцах. Затем находят критическую величину дополнительной деформации металла околошовной зоны Дм.кр, достаточную для исчерпания запаса пластичности и образования горячей трещины. Для этого [c.126]

Задавая время работы машины меньше продолжительности пребывания металла околошовной зоны в температурном интервале хрупкости при охлаждении, можно определить деформационную способность металла при любой температуре, т. е. построить кривую пластичности металла околошовной зоны в температурном интервале хрупкости. [c.126]

Приведенные выше данные относятся к сплавам с зернистой структурой. Эта структура не отражает структуры околошовной зоны. Поскольку известно, что трещины возникают преимущественно в околошовной зоне, было целесообразно сравнить склонность к водородной хрупкости металла этой зоны и основного металла. [c.457]

Горячими трещинами называются хрупкие межкристаллитные разрушения сварного шва или околошовной зоны, возникаюш,ие в области температурного интервала хрупкости в результате воздействия термодеформационного сварочного цикла. Горячие трещины чаще всего возникают в сплавах, обладающих выраженным крупнокристаллическим строением, с повышенной локальной концентрацией легкоплавких фаз. Согласно общепринятым представлениям, они возникают в том случае, если интенсивность нарастания деформаций в металле сварного соединения в период остывания приводит к деформациям большим, чем его пластичность в данных температурных условиях. Способность сварного соединения воспринимать без разрушения деформации, вызванные термодеформационным циклом сварки, определяет уровень его технологической прочности. [c.478]

Горячие кристаллизационные) трегцины возникают в металле шва и околошовной зоне в связи с низкой деформационной способностью и межкристаллитной прочностью кристаллизующегося металла в высокотемпературном интервале хрупкости (ТИХ). Появление таких трещин неизбежно при условии, когда накапливаемая деформация от действия сварочных напряжений (при усадке металла) превысила деформационную способность металла. [c.371]

От состава, структуры и металлургического способа получения стали зависит появление трещин в околошовной зоне в процессе длительной эксплуатации изделий при температурах 550...770°С (так называемых локальных разрушений). При их работе в интервале температур от 350 до 500 °С в ферритных и аустенитно-фер-ритных швах, содержащих 15...20% сложнолегированного феррита, может появиться 475-градусная, или тепловая, хрупкость. Предотвращение охрупчивания швов подобного типа достигается ограничением содержания в металле феррита. Вьщержка аустенитных и аустенитно-ферритных сталей при температурах 550... 875 °С приводит к охрупчиванию в результате выпадения а-фазы, представляющей собой интерметаллид. Предупреждение этого вида охрупчивания достигается закалкой с температур 1050... 1100°С, [c.247]

При сварке чугуна низкоуглеродистыми электродами общего назначения наиболее слабое место сварного соединения - околошовная зона у границы сплавления. Хрупкость этой зоны и наличие в ней трещин нередко приводят к отслаиванию шва от основного металла. Для увеличения прочности сварного соединения, когда к нему не предъявляется других требований (например, при ремонте станин, рам, кронштейнов и других несущих элементов толстостенных конструкций), применяют стальные шпильки, которые частично разгружают наиболее слабую часть сварного соединения линию сплавления. [c.422]

Развитие высокотемпературной деформации в шве и околошовной зоне путем проскальзывания по границам может при неблагоприятных условиях привести к образованию горячих трещин, имеющих межзеренный характер. Вероятность их появления зависит от легирования сплава, жесткости соединения, режима сварки и определяется шириной температурного интервала хрупкости, величиной пластичности в этом интервале и темпом нарастания деформации [67]. Условием образования трещин является скорость деформации металла в температурном интервале хрупкости выше критической. [c.40]

Поскольку при Х-образной разделке кромок хордового днища трещина проходит по ЗТВ и основному металлу, то экспериментальные значения ударной вязкости и уровень критической температуры хрупкости околошовной зоны на 80-90% обусловлены свойствами основного металла. Рассчитанные в соответствии с ВРД 22-28-26-98 значения Tjo зоны сплавления при размере зерна феррита 200-500 мкм достигают +70...+80 С. [c.327]

Учитывая характер поверхности разрушения, факт зарождения некоторых трещин на наружной стороне трубопровода, растрескивание околошовной зоны перехода по межкристаллитному механизму нельзя исключить, что причиной трещинообразования является тепловая хрупкость. С этим согласуются результаты определения в основном металле перехода содержания водорода - 1,12 см /100 г. В этих [c.365]

Вследствие различной температуры в разных точках околошовной зоны металл после сварки имеет различную структуру в зоне термического влияния. Различная структура металла обусловливает и различные механические свойства в околошовной зоне. Так, например, на участке нормализации свойства металла могут быть лучше свойств основного (свариваемого) металла. На участке перегрева, где зерно укрупнено, иногда металл снижает свои пластические свойства, особенно при ударной нагрузке. В зоне термического влияния изменяется также твердость металла, особенно для сталей, чувствительных к термообработке. Повышение твердости металла обычно связано с увеличением хрупкости и снижением пластичности. [c.93]

В обоих случаях структуру и механические свойства сварных соединений регулируют полностью при сварке. Рассчитывая технологию и режимы сварки, следует исходить не только из того, чтобы предупредить образование холодных трещин без отпуска, но и из необходимости обеспечить оптимальное соотношение механических свойств металла в околошовной зоне (для предупреждения охрупчивания вследствие закалки, роста зерна и перегрева), в зоне отпуска (для предупреждения отпускной хрупкости) и шве непосредственно после сварки. [c.44]

Методы, предназначенные специально для изучения механических свойств сплавов в температурном интервале хрупкости, позволяют выявить раздельно элементарные процессы, происходящие при нагреве и охлаждении сплавов, и элементарные свойства, совокупность которых определяет сопротивление сплавов образованию горячих трещин. Речь идет в первую очередь о таких характеристиках, как прочность и пластичность сплавов в температурном интервале хрупкости и ширина этого интервала. Испытания проводят на образцах из основного металла в изотермических условиях при температурах кристаллизации или температурах околошовной зоны. При этом скорости охлаждения металла значительно меньше, чем в реальных условиях, [c.113]

Испытания по методу ИМЕТ-1 не учитывают влияния деформации усадки, накапливающейся в околошовной зоне в процессе охлаждения, на запас пластичности металла в температурном интервале хрупкости. Кроме того, возможны ошибки в определении температуры восстановления пластичности вследствие высоких скоростей деформации образцов. [c.117]

При определении температуры восстановления пластичности (нижняя граница ТИХ) серию образцов нагревают по термическому циклу околошовной зоны и после достижения максимальной температуры подвергают деформированию со скоростью 2 мм/сек в течение времени, достаточного для того, чтобы деформация образца была больше минимальной пластичности металла в температурном интервале хрупкости. Эти величины подбирают экспериментально. Для образцов применяемого типа продолжительность деформирования 0 2—0,4 сек, а внешняя деформация 0,35—0,8 мм. Так как продолжительность деформирования сравнительно мала и температура шейки образца изменяется за это время незначительно (15—30°С), можно считать, что испытание практически идет при постоянной температуре. [c.125]

При сварке некоторых сталей обнаруживается значительное снижение ударной вязкости металла в участке термического старения. Легированные и высоколегированные, а также углеродистые спокойные стали практически не проявляют склонности к термическому старению в условиях термического цикла сварки. Углеродистые кипящие стали, а также обычные бессемеровские проявляют эту склонность в околошовной зоне, что сильно снижает ударную вязкость металла в этом участке (особенно при понижении температуры испытания). Склонность к термическому старению сталей вызвана повышенным содержанием в них кислорода и азота. Под воздействием нагрева в определенном интервале температур (200— 300° С) и напряжений, возникающих в сварном соединении, выделяются соединения кислорода и азота по границам зерен, вследствие чего повышается хрупкость металла. В связи с этим кипящие мартеновские и обычные бессемеровские стали не используются в сварных конструкциях, эксплуатируемых при пониженных температурах и динамических нагрузках. [c.83]

При сварке высокохромистых ферритных сталей основная трудность— интенсивный рост зерна в околошовной зоне, вызывающий хрупкость и снижение ударной вязкости. Сварка таких сталей также возможна по двум рассмотренным выше вариантам. При сварке по первому варианту хрупкость может наблюдаться и в металле шва. Этого можно частично избежать, применяя сварку по второму варианту и получая металл шва с мартенситно-ферритной структурой, легируя его аустенитообразующими элементами (никель, марганец, углерод). [c.385]

Третья группа дефектов — это дефекты, снижающие коррозионную или тепловую стойкость сварных соединений и конструкций в целом. К ним можно отнести загрязнение металла шва химически активными флюсами при сварке алюминия, насыщение металла шва газами, наличие в металле шва окисных, вольфрамовых и других включений, значительное отличие шва и основного металла по химическому составу. Для нержавеющих сталей особую опасность представляют нежелательные изменения микроструктуры металла шва и околошовной зоны. Например выпадение по границам зерен карбидов хрома приводит к межкристаллитной коррозии наличие ферритной фазы свыше 7% способствует появлению хрупкости в соединениях, работающих при температуре выше 350° С. Коррозионную стойкость конструкции снижают многократные нагревы металла, следы от искр и брызг металла на поверхности труб и листов, следы и кратеры от движения сварочной дуги по поверхности основного металла. Значительно снижают коррозионную стойкость сварных соединений также [c.165]

Перегрев металла может возникнуть при большой мощности сварочного пламени и малой скорости сварки. Перегрев металла характеризуется увеличением размера зерен в металле шва и в околошовной зоне, что снижает механические свойства сварного соединения, в особенности ударную вязкость. Поэтому перегретый металл шва обладает повышенной хрупкостью и низким сопротивлением ударным нагрузкам. Перегрев металла исправляется последующей термической обработкой. [c.277]

Оценка свойств околошовной зоны за пределами приграничного участка. Испытаниями на ударный изгиб при определении ударной вязкости выявляют участки охрупчивания в околошовной зоне, их границы, степень охрупчивания (повышение критической температуры хрупкости околошовной зоны относительно критической температуры хрупкости основного металла) на различном удалении от границы сплавления и место наибольшего повышения критической температуры хрупкости. Основным критерием прн этом является повышение критической температуры хрупкости. [c.126]

В противном случае для выяснения степени охрупчивания основного металла в околошовной зоне проводят вторую стадию испытаний при нарастающем повышении температур испытания (на 10— 20 С ступенями) до уровня, когда показатели испытаний на ударный изгиб околошовной зоны будут лучше установленных в качестве критерия критической температуры хрупкости. [c.126]

Как отмечалось ранее, на формирование свойств металла околошовной зоны существенное влияние оказывает воздействие ие только термического, но и деформационного цикла сварки. Поэтому методики испытания образцов, подвергнутых лишь одному нагреву не полностью отражают свойства металла при сварке. Имеются попытки учета эффекта термодеформационного цикла сварки при изготовлении синтетических образцов. Так, А. В. Рус-сияном проведены испытания при рабочей температуре плоских образцов, подвергнутых воздействию термодеформационного цикла, на установке ИМЕТ-ЦНИИЧМ при скорости деформирования в температурном интервале хрупкости меньше v pt,nl К сожалению, малые размеры используемых образцов (3x5 мм) не позволяют надежно определить механические свойства металла, а тем более характеристики длительной прочности. [c.133]

При первом способе сваривают определенные образцы, а при втором — сварку заменяют другими процессами, имитирующими влияние сварки на металл (например, термическая обработка). Широкое распространение для оценки свариваемости получила валиковая проба МВТУ-имени Баумана. Валик наплавляют на сбставные пластины из испытываемой стали на 4—б погонных энергиях. Затем изготавливают образцы и определяют ударную вязкость, величину зерна, критическую температуру хрупкости, твердость околошовной зоны и структуру. [c.7]

Рис. 13.9. Зависимость ударной вязкости (в) при 20 °С и - 60 ° С, температурного порога хрупкости 7 д (б) и максимальной твердости (в) металла околошовной зоны сварных соединений стали 12Г2СМФ (светлые точки) и 12ГН2МФАЮ (темные точки) от скорости охлаждения (при 600 °С)

В первом случае хрупкость, связанная с крупным зерном, представляет опасность не только для околошовной зоны, но и для металла сварного шва. В некоторой степени она может быть уменьшена, если применять сварочные материалы, даюн ,ие состав металла швов, который при сварочных скоростях охлаждения позволяет получить не чисто ферритную структуру, а с некоторым содержанием мартенситной составляющей. 9то возможно при сварке сталей, содержащих Сг 18%, и достигается введением в металл шва углерода, азота, никеля, марганца. В зависимости от свойств такого закаленного при сварке металла шва выбирают и реячим последующей термообработки. Обычно появление такой гетерогенной структуры снижает коррозионную стойкость сварных соединений в ряде химически агрессивных сред. [c.274]

Горячими трещинами называют хрупкие межкристаллитные разрушения сварного шва или околошовной зоны, возникающие в области температурного интервала хрупкости (в период кристаллизации) в результате воздействия термодеформационного сварочного цикла. Образование горячих трещин тесно связано с процессом кристаллизации металла. Для равновесных ч словий кристатлизации обычно образование горячих трещин происходит в интервале температур, находящемся меж-д температурой образования кристаллического каркаса внутри расплава (ближе к температуре ликвиду са) и температурой солиду са. Горячие трещины возникают в тот момент, когда интенсивность нарастания деформаций (вследствие усадки) в металле шва в период остывания приводит к деформациям большим, чем его пластичность в данных температурных условиях. [c.58]

Присутствие водорода в металле шва и околошовной зоне обусловливает склонность металла шва к хрупкости уже при тем1пература.х — 20°С. Наиболее эффективный метод борьбы с этим явлением — подбор соответствующих основного и сварочных материалов. [c.72]

Металл шва, соответствующий области А, имеет однофазную аусте-нитную структуру, весьма склонную к образованию горячих трещин кристаллизационного и подсолидусного типа. Шов со структурой А + Ф, т.е. с аустенитно-ферритной структурой, при повторных нагревах претерпевает охрупчивание в результате превращения феррита в сигма-фазу (5 - Fe а). Для швов со структурой Ф (феррит) характерен рост зерна при высоких температурах и хрупкость при нормальных. Швы со структурой М, М + А, М + Ф, М + А + Ф имеют мартенситную составляющую, вызывающую образование холодных трещин. Это осложняет обеспечение свариваемости при сварке сочетаний разнородных сталей, так как различные дефекты возникают не только в шве, но и в околошовной зоне. [c.385]

Технологическая прочность в процессе кристаллизации металла швов и околошовной зоны свариваемых сталей определяется температурным интервалом хрупкости (ТИХ), пластичностью 5 металла в ТИХе и темпом деформации e,,. Горячие трещины образуются в твердожидких прослойках кристаллизующегося металла (рис. 2.2, а-в) в период исчерпания его пластичности 5 от накопленной деформации е,, (рис. [c.85]

В первом случае хрупкость, связанная с укрупнением структуры, представляет онасность не только в околошовной зоне, но и в металле сварного шва [10]. [c.173]

Между водородсодержащей средой и металлом через определенный промежуток времени после возникновения контакта наступает равновесие распределения водорода, т. е. металл насыщается водородом. Растворенный в стали атомарный водород вызывает снижение прочности и пластичности и может приводить к замедленному разрушению при нагрузках и температурах, которые при отсутствии водорода безопасны. Водород снижает при высоких температурах длительную прочность и длительную пластичность и может ускорять ползучесть. Это явление называется водородной хрупкостью оно свойственно не только процессу подшламовой коррозии, но и всем случаям, когда металл насыщается водородом. В частности, при насыщении металла водородом в процессе сварки (водород попадает из влажной обмазки электродов или ржавчины — гидрооксида железа) может наблюдаться повышенная способность к трещинообразова-нию наплавленного металла или околошовной зоны. [c.242]

При выборе конструкции нагревателей следует учитывать, что места сварки обладают меньшей жаростойкостью, чем основной металл. Для железохромоалюминиевых сплавов сварные швы и околошовная зона обладают, кроме того, повышенной хрупкостью. При необходимости сварку следует вести аргонодуговым методом с нерасходуемым вольфрамовым электродом и присадочной проволокой из той же марки, что и свариваемый материал. Для нагревателей из никельхромовых сплавов, работающих при температуре ниже 1100 °С, допускается ручная электро-дуговая сварка электродами марки ОЗЛ25 или ОЗЛ25Б. Приварку тонкой проволоки к выводам осуществляют контактно-конденсаторной сваркой. Токарную обработку сплавов рекомендуется вести резцами с пластинами из твердых сплавов. [c.19]

Если в первой стадия испытаний не будут обнаружены участки, имеющие повышение критической температуры хрупкости, то это указывает на отсутствие в околошовной зоне участков, охрупчиваю-щнх основной металл. [c.126]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...