СВАРОЧНЫЕ Микротрещины

Трещины холодные образуются в результате протекания фазовых превращений, приводящих к снижению прочностных свойств металла, и воздействия сварочных напряжений. Холодные трещины образуются как на этапе завершения охлаждения (при низких температурах), так и во время вылеживания сварных конструкций в течение некоторого времени после сварки при комнатной температуре. Иногда трещины развиваются в процессе эксплуатации из-за раскрытия сварочных микротрещин, а также надрезов, вызванных непроваром, шлаковыми включениями и прочими дефектами. [c.8]

Водород может попасть в зону сварки из влаги в покрытии электрода или во флюсе, из ржавчины на поверхности сварочной проволоки или детали и из воздуха. При охлаждении и кристаллизации сварочной ванны водород не успевает полностью выделиться из металла шва. Это приводит к образованию в шве газовых пор и микротрещин. Для снижения содержания в шве водорода сварочные материалы предварительно очиш ают и прокаливают. [c.28]

Водородное растрескивание монтажного сварного стыка газопровода диаметром 720 мм с толщиной стенки 17,2 мм, произошедшее после эксплуатации его менее месяца. Трубопровод сооружен из труб соответствующих категорий прочности материала Х46. Очаг разрушения длиной 280 мм находился на металле шва в нижней части трубы. В обе стороны от очага на металле шва наблюдался шевронный узор с выходом в зону термического влияния, в верхнюю часть трубы, где произошел пластический долом стыка. В очаге разрушения располагалась целая группа сварочных дефектов непровары, подрезы зоны сплавления, скопление глобулярных пор, микротрещины не коррозионного происхождения. [c.19]

На меди обеспечивается достаточно чистая поверхность реза, но в зависимости от режимов плазменной резки на поверхности реза (особенно в нижней части) могут быть рыхлоты, возможно образование кислородной эвтектики Си — СизО. Причем, если процесс кристаллизации идет в восстановительной среде, содержащей водород, то могут появиться микротрещины в литом слое, т. е. возникает водородная болезнь меди [77]. В связи с этим при сварке меди и ее сплавов необходимо сварочную ванну тщательно раскислять еще в жидком состоянии с тем, чтобы в металле шва и в зоне сплавления не появились трещины и поры. [c.110]

Ко второй группе относятся металлы, образующие с водородом гидриды, представляющие химическое соединение металла с водородом (палладий, цирконий, титан, ванадий, торий, тантал и редкоземельные элементы). При небольших количествах поглощенного водорода эти металлы образуют с ним твердые растворы, а при более значительных количествах — гидриды. Легирующие элементы оказывают самое разнообразное влияние на растворимость водорода в сплавах железа. Углерод, кремний, алюминий и хром снижают растворимость водорода в сплавах железа, а титан и ниобий ее увеличивают. Растворенный водород в сварочной ванне и его неполное выделение в период кристаллизации приводят к образованию дефектов пор, макро- и микротрещин в металле шва, а также холодных и горячих трещин в околошовной зоне. [c.51]

В процессе сварочного цикла меняются условия разрущения. При высоких температурах (г, мало) растягивающие температурные внутренние напряжения концентрируются у концов шва и направлены перпендикулярно шву. Растяжение в направлении X вдоль шва (рис. 8) невелико, и в металлах, пластичных и претерпевших фазовые превращения при высоких температурах выше (Гр), развитие трещин в этом направлении маловероятно. Остаточные внутренние напряжения могут отличаться от временных не только величиной, но и знаком. Наибольшему растяжению после полного остывания изделий подвергаются центральные участки металла шва и околошовной зоны (рис. 8). При этом в зависимости от соотношения продольной и поперечной составляющих напряжения трещины могут развиваться как в продольном, так и поперечном направлении. Однако необходимо подчеркнуть еще раз, что в пластичных металлах, несмотря на то что микротрещина является резким концентратором напряжений благодаря наличию острых углов, тормозящих развитие пластических деформаций, развитие тре- [c.246]

Для получения качественного сварного соединения этих сталей первый шов образуется за счет взаимного оплавления кромок, т. е. без присадочного металла участками не более 15—25 мм во избежание появления микротрещин. Чтобы предотвратить выгорание хрома и молибдена, металл сварочной ванны поддерживают в более густом состоянии, не перегревая его. [c.80]

С увеличением температуры жидкого металла и площади его соприкосновения со сварочной атмосферой возрастает концентрация поглощенных им газов. В некоторых случаях это способствует образованию межкристаллитных микротрещин и повышению хрупкости металла шва. Результаты металлографического исследования показывают, что количество и размеры микротрещин в шве на молибдене пропорциональны жесткости его нагрева. [c.135]

Большое разнообразие условий для возникновения холодных трещин в реальных сварных конструкциях приводит к тому, что в одних случаях макроскопические холодные трещины появляются через несколько минут после сварки, а в других — после нескольких часов и суток. Известны примеры, когда трещины возникали даже по истечении нескольких десятков суток. Они могли образоваться только вследствие развития начальных микротрещин, возникших в соединении в первые часы после сварки и затем прекративших свой рост ввиду недостаточной величины сварочных напряжений или других причин. Впоследствии при хранении конструкций могли произойти неблагоприятные изменения внешних условий, способствующие развитию микротрещин в макротрещины. В условиях монтажа и эксплуатации сварной конструкции дополнительным фактором, который мог вызвать не только возобновление роста микротрещин, но и их образование, является суммирование сварочных напряжений с напряжениями от внешних нагрузок. [c.243]

Насыщение сварного шва водородом обычно происходит в процессе сварки. Растворение водорода в сварочной ванне и неполное выделение его в процессе кристаллизации и дальнейшего ох- лаждения металла шва может привести к дефектам порам микротрещинам в металле шва и зоне сплавления, макротрещинам в металле шва, холодным трещинам в околошовной зоне флокенам и т. п. [c.29]

Образование трещин связывают с локальной пластической деформацией ползучести, обусловливающей релаксацию (снятие) сварочных напряжений. Нагрев и выдержка в критическом интервале температур приводят к выделению мелкодисперсных частиц карбидов в теле зерен. Упрочнение последних способствует развитию пластической деформации преимущественно в приграничных областях зерен. В результате относительного смещения зерен на их стыках появляются пики микронапряжений, которые являются причиной зарождения очагов микротрещин. Образование микротрещин облегчается сегрегацией примесей на границах зерен, снижающих их когезионную прочность (прочность сцепления). [c.152]

Во-вторых, выявляемость расслоений существенно зависит от их природы, уровня сцепления отдельных островков , наличия внутри них заполнения, например, твердой окалины в случае металлургических, сварочных расслоений наличия близлежащих сателлитных расслоений, сдвиговых микротрещин. Ожидается высокая вероятность выявления выпученных расслоений из-за возникающих разрывов по центру, которые могут давать эффекты трения. [c.106]

При кристаллизации состав жидкого металла сварочной ванны непрерывно изменяется. Это приводит к химической неоднородности металла шва. Степень химической неоднородности влияет на образование микротрещин, а в целом и на свойства металла сварного шва. [c.18]

Азот и водород хорошо растворяются в большинстве металлов, что вызывает образование пор и микротрещин в сварном шве. Вредное влияние газов на материал сварного шва нейтрализуется качественной защитой и применением раскислителей в сварочных материалах. [c.20]

В связи с тем что растворимость диффузионно-подвижного водорода при нормальной температуре в низколегированных сталях мала, давление его в несплошностях жаропрочной перлитной стали может достигать 0,0981 10 МПа, что может приводить к образованию микротрещин (флокенов) в охрупченных участках сварного соединения. В связи с этим для сварки рекомендуют использовать низководородные сварочные материалы (электроды с основным покрытием, осушенные защитные газы, прокаленные флюсы). [c.319]

Поперечные трещины в угловом шве. Трещины могут примыкать к корпусу или патрубку-штуцеру гройника трещины могут развиваться вглубь основного металла 4.ПЗ, г Межзеренное повреждение по границам крупных кристаллитов металл поражен порами и микротрещинами ползучести. Повреждение может иметь транскристал-литный характер Эксплуатационные причины высокие не учтенные проектом циклические термические напряжения. Технологические причины сварка углового шва с повышенным тепловложением применение при сварке углового шва сварочных материалов недостаточной жаропрочности сварка углового шва без подогрева недоотпуск после сварки. Конструктивные причины чрезмерное ослабление прочности корпуса тройника отверстием под штуцер рабочее сечение — высота углового шва меньше проектного недостаточная прочность патрубка-штуцера [c.269]

Следствием такого взаимодействия на поверхности сварочного наконечника, если не происходит процесса его соединения со свариваемым металлом, начинается его разрушение, т. е. возникновение микротрещин, разрастание их до макроразмеров, выкрашивание кусков металла и т. п. В таких условиях в силу пластического деформирования наружной поверхности свариваемого металла последний как бы запрессовывается в эти трещины. Возникает налипание его на поверхности наконечника. И чем больше и глубже трещины, тем это налипание выражено сильнее. [c.48]

Известен и другой вариант этого метода 40]. Пластину размером 1,6X180X180 мм проплавляют вольфрамовым электродом в атмосфере инертного газа в направлении прокатки (шесть швов параллельно). Затем вдоль швов вырезают образцы размером 12X90 мм. Образцы нагревают по сварочным циклам с различными максимальными температурами и подвергают растягивающим нагрузкам определенной величины. Последующим металлографическим исследованием фиксируют наличие микротрещин и определяют минимальную деформацию (запас пластичности) сварного соединения. [c.117]

Исследования показали, что при лазерной сварке различных металлов и сплавов, таких как алюминий, титан, медь, ниобий, тантал, бронза, стали 08кп и Х18Н9Т, их сварные соединения обладают достаточно хорошими механическими свойствами. Исключение составляют соединения стали с титаном и некоторых тугоплавких металлов, например молибдена с вольфрамом, швы которых имеют микротрещины и часто разрушаются под действием остаточных сварочных напряжений. [c.136]

Вначале кромки деталей пролужи-вают , для чего расплавляют металл деталей по поверхности кромок и в корне шва, заполняя его расплавленным металлом. Этот прием применяют для деталей толщиной до 15-20 мм. Пролуживание кромок деталей на большую величину приводит к образованию микротрещин на участках, расположе1П1ых к вершине шва, этому способствует быстрое охлаждение металла. Для уменьшения выгорания хрома, молибдена и других легирующих элементов из металла деталей и присадочной проволоки сварочная ванна поддерживается в жидком состоянии по возможности более короткое время. Присадочный металл должен находиться все время в сварочной ванне пользоваться капельным приемом сварки нельзя во избежание выгорания легирующих элементов. [c.148]

Рис. 11.1. Развитие высокотемпературной химической мнкроиеоднородностн в стали ЗОХГСНА прн ее нагреве по сварочному термическому циклу до подплавлеиня (ХЗОО). а —I стадия б — микротрещина по первичной границе в —II стадия г —III стадия

В связи с тем, что растворимость диффузионно подвижного водорода при нормальной температуре в низколегированных сталях мала, а между его концентрацией и равновесным парциальным давлением в газовой фазе существует квадратичная зависимость, водород способен создавать в несплошностях металла значительные давления, что может приводить к образованию микротрещин (флокенов) в охрупченных участках сварного соединения. Так, при температуре 20 °С и концентрации водорода в металле 5 мл/ЮО г давление его в несплошностях жаропрочной перлитной стали может достигать 0,0981 10 МПа (10 ат). При 200 °С давление водорода в несплошностях снижается примерно на три порядка [3]. В связи с этим для сварки рекомендуется использовать низководородные сварочные материалы (электроды с основным покрытием, осушенные защитные газы, прокаленные флюсы). [c.226]

Второй тип горячих трещин—в твердой фазе возникает при 1200—1000 °С в результате межзеренного характера высокотемпературной сварочной деформации. Она стимулирует выход дислокаций и примесных атомов на границы зерен и создает ступень- ки, раскрывающиеся при межзе-рениой деформации в результате притока вакансий и сегрегации примесных атомов в микротрещины. Изменение пластичности в этом интервале представлено на рис. 6.2 [4]. [c.266]

В связи с опасностями такого рода при стыковой контактной сварке всегда рационально обеспечивать осадку, не выключая сварочного тока. Вокруг всякого дефекта, концентрирующего механические напряжения, электрический ток и его магнитный поток создают также свои собственные концентрации. Если концентрация механического сдвига усиливает разрушение, то электромагнитное поле своей концентрацией может противостоять этим действиям. И концентрация тока, и магнитный поток вызывают значительный и мгновенный нагрев в зоне концентрации. Нагревы могут доводить металл до мгновенного плавления, когда не только залечиваются микротрещины, но и ргезко меняется структурная картина со всеми ее бывшими микродефектами. Влияние электромагнитных полей на трещинообразование при сварке полезно иметь в виду и исследователям прочностных свойств соединений при дуговой сварке. Оказывается совершенно небезразлично, как подводился сварочный ток к сварным образцам, с какой именно стороны и в каком направлении. И сварочный ток, и магнитное поле при сварке могут быть и не быть полезными концентраторами. [c.155]

При аргонодуговой сварке поворотных угольников гидравлических соединений, изготовленных из стали мартенситного класса 20X13, качественное соединение получить очень трудно, так как сталь 20X13 при нагреве выше 1273 К склонна к трещинообразованию в зоне сварки и к самозакалке. Кроме того, возникаю-ш.ие из-за неоднородности структуры внутренние напряжения приводят к образованию микротреш,ин. Поворотные угольники гидравлических соединений подвержены воздействию вибрационных динамических нагрузок при больших давлениях. Поэтому наличие в сварных соединениях микротрещин недопустимо. При температурах ниже 1273 К микротрещины не наблюдаются. Перечисленные недостатки отсутствуют при диффузионной сварке поворотных угольников [1, 2]. Поворотные угольники гидравлических систем сварены при Г — 1213-4-1233 К, р— = 15,7 МПа, = 10 мин я р = 0,13 Па. Микроструктурный анализ поворотных угольников показал отсутствие микротрещин и других внутренних дефектов. При диффузионной сварке в результате вакуумного отжига в процессе охлаждения сваренных конструкций в сварочной камере самозакалка стали 20X13 не происходит. Сваренные конструкции испытывали гидравлическим давлением при 175 МПа. Течи и другие дефекты после испытаний не обнаружены. Партию поворотных угольников испытывали на вибростенде при температурах 288—343 К и давлении 31 МПа со скоростью нагружения три цикла в минуту. После испытаний течи также не обнаружены. [c.132]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...