Хрупкие разрушения сварных соединений

В послевоенный период на кафедре сварочного производства развивались исследования по теории сварочных процессов (в том числе по изучению электрической сварочной дуги, разработке и изучению керамических флюсов, по свариваемости металлов и изучению природы и механизма образования трещин и хрупкого разрушения сварных соединений), технологии сварки и наплавки, газопламенной обработки, деформаций и напряжений при сварке, изучению влияния электромагнитного перемешивания расплава сварочной ванны на процесс кристаллизации и свойства металла шва, разработке и совершенствованию сварочного оборудования. [c.22]

Имеются отдельные указания [45], что наличие переходных прослоек в зоне сплавления, вызванных диффузией углерода, может приводить к преждевременным хрупким разрушениям сварных соединений, работающих под воздействием коррозионной среды. Поэтому для подобных соединений требование выбора в качестве менее легированной составляющей стали, содержащей энергичные карбидообразующие элементы, сохраняется и для изделий, работающих при комнатной температуре. [c.48]

Третий фактор — низкая температура при эксплуатации. В результате низкой температуры понижается стойкость к хрупким разрушениям сварных соединений преимущественно в изделиях из низкоуглеродистых сталей, в несколько меньшей степени — низколегированных сталей, еще в меньшей степени — аустенитных сталей и цветных сплавов. [c.137]

В процессе эксплуатации аустенитных паропроводов на Черепетской и Челябинской станциях было обнаружено значительное количество трещин в околошовной зоне сварных стыков, несмотря на то, что выполненная предварительно тщательная оценка свойств сварных соединений по общепринятым методикам не выявила возможности хрупких разрушений сварных соединений в околошовной зоне. Только в результате проведения дополнительных обширных исследований были установлены основные причины снижения свойств околошовной зоны, созданы методики испытания (ЦКТИ, ИЭС и др.), позволившие оценивать [c.210]

Соответственно время до хрупкого разрушения сварного соединения с мягкой прослойкой равно [c.60]

ХРУПКИЕ РАЗРУШЕНИЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ [c.69]

Одним нз основных дефектов, с которым встретились при внедрении в энергетику легированных аустенитных сталей и сплавов повышенной жаропрочности, явились хрупкие разрушения сварных соединений в околошовной зоне, получившие условное наименование локальных f33, 53, 69, 90]. Вначале указанные трещины были вскрыты в массовом количестве на тепловых станциях, в сварных стыках паропроводов из аустенитных сталей, упроч- [c.74]

При проектировании сварных узлов, работающих при высоких температурах, следует учитывать возможность снижения работоспособности конструкции из-за неравномерного прогрева отдельных частей изделий. Так, не должно допускаться присоединение в нескольких местах элементов с небольшой толщиной стенки к толстостенным элементам (например, одновременная приварка тонкостенного штуцера к наружной и внутренней поверхностям обечайки большой толщины). Сварные соединения высоколегированных сталей, работающие в условиях ползучести, следует располагать вне зоны действия значительных напряжений изгиба (например, при переходе от тонкостенного к толстостенному элементу). Особое внимание при проектировании должно уделяться опасности хрупких разрушений сварных соединений при высоких температурах. [c.157]

КЛАССИФИКАЦИЯ ХРУПКИХ РАЗРУШЕНИЙ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ [c.164]

Одним из наиболее распространенных видов хрупкого разрушения сварных соединений аустенитных сталей являются околошовные трещины, идущие эквидистантно линии (поверхности) сплавления на расстоянии всего одного-нескольких зерен. Такого рода околошовные трещины получили условное название локальных разрушений в околошовной зоне (рис. 63, е). Обнаруживаются они в процессе эксплуатации сварных конструкций из аустенитных [c.171]

Вопросы, связанные с хрупкими разрушениями сварных соединений, давно занимают сварщиков. Особое внимание, естественно, привлекают к себе проблемы борьбы с горячими трещинами. Известно, что в готовой сварной конструкции их бывает очень трудно обнаружить. Между тем, наличие горячих микротрещин может привести к разрушению не только сварного соединения, но и целиком всей конструкции в процессе ее эксплуатации. [c.172]

Проблема хрупких разрушений сварных соединений жаропрочных аустенитных сталей и сплавов, помимо горячих трещин в шве и околошовной зоне, включает в себя и так называемые локальные разрушения в непосредственной близости к поверхности раздела шов — основной металл, на расстоянии всего нескольких зерен от нее. [c.363]

Есть еще один вид хрупкого разрушения сварных соединений аустенитных сталей и сплавов — термические трещины. Чтобы уменьшить вероятность появления этих трещин, характерных для дисперсионно-твердеющих жаропрочных сталей и сплавов, нужно уменьшить сварочные напряжения, не допустить, чтобы во время термической обработки они могли превысить предел длительной прочности основного металла. А для этого нужно ослабить или полностью исключить неравномерность сварочного нагрева конструкции, исключить литейную усадку шва. Минимальные сварочные напряжения могут быть созданы при отказе от высокотемпературного нагрева, в пределе —- при отказе от сварки плавлением. [c.365]

Таким образом, сварные соединения труб, полученных при использовании токов высокой частоты, имеют высокую конструктивную прочность. Эта прочность выше прочности исходного металла. Сопротивляемость хрупкому разрушению сварных соединений не уступает сопротивляемости исходного металла. Следовательно, трубы, изготовленные методом высокочастотной сварки, [c.162]

Чтобы избежать хрупкого разрушения сварного соединения, необходимо воздействовать хотя бы на один из этих факторов. Концентрация напряжений и температура в меньшей степени поддаются изменению по сравнению с остаточными сварочными напряжениями. Поэтому в зависимости от условий работы и назначения сварного соединения проводятся различные мероприятия, начиная от перераспределения остаточных напряжений и кончая их полным устранением. [c.120]

Сварка вызывает в изделиях появление напряжений, существующих без приложения внешних сил. Напряжения возникают по ряду причин, прежде всего из-за неравномерного распределения температуры при сварке, что затрудняет расширение и сжатие металла при его нагреве и остывании, так как нагретый участок со всех сторон окружен холодным металлом, размеры которого не изменяются. Вследствие структурных превращений участков металла околошовной зоны, нагретых в процессе сварки выше критических точек, в свариваемых конструкциях возникают структурные напряжения. В отличие от напряжений, действующих на конструкцию во время ее эксплуатации и вызываемых внешними силами, эти напрял ения называют внутренними (собственными) и остаточными сварочными напряжениями. Если значения сварочных напряжений достигнут предела текучести металла, они вызовут изменение размеров и формы, т. е. деформацию изделия. Деформации могут быть временными и остаточными. Если остаточные деформации достигнут заметной величины, они могут привести к неисправимому браку. Остаточные напряжения могут вызвать не только деформацию сварного изделия, но и его разрушение. Особенно сильно проявляется действие этих напряжений в условиях, способствующих хрупкому разрушению сварного соединения, которое происходит в результате неблагоприятного сочетания концентрации напряжений, температуры и остаточных напряжений. Первые два фактора меньше поддаются изменению, чем остаточные напряжения, поэтому применяют ряд мер по предотвращению и снижению сварочных напряжений и деформаций. [c.97]

Основное внимание в книге уделено методам оценки изменений структуры и механических свойств сварных соединений. В соответствующих разделах кратко рассмотрены вопросы теории фазовых и структурных превращений, технологической прочности при сварке, различных видов хрупкого разрушения сварных соединений. Сформулированы критерии оценки свариваемости, на основе которых выбирают способы, технологию и режимы сварки. [c.2]

Из-за высокого содержания углерода в свариваемом металле и большой жесткости соединения в процессе сварки или вскоре после нее возникает хрупкое разрушение сварного соединения в околошовной зоне основного металла. Для предупреждения таких дефектов электрошлаковую сварку цилиндрических заготовок с толщиной [c.278]

Значения критической температуры хрупкого разрушения сварных соединений без надреза приведены в табл. 7. В ней указаны данные, относящиеся как к сварным соединениям из применяющихся в настоящее время марок стали Ст. 3 и НЛ-2, так и к сварным соединениям из таких марок стали, которые в настоящее время не применяются. Последние приведены главным образом для сопоставления, а также для оценки тех возможностей, которые предоставляются принятой методикой испытания при решении вопроса о подборе металла для сварных конструкций. [c.69]

Критическая температура хрупкого разрушения сварных соединений при отсутствии резких концентраторов напряжений (надрезов, трещин и т. п. дефектов) лежит ниже температур возможных при эксплуатации конструкций в реальных условиях. При понижении температуры работоспособность основного металла и сварных соединений несколько снижается. Это проявляется в том, что снижение пластических деформаций происходит в более сильной степени, чем повышение предела прочности. При этом коэффициент снижения характеристик пластичности для образцов из основного металла и сварных соединений в стык и в тавр может доходить до значения к — 0,65, тогда как коэффициент повышения предела прочности не превосходит значений к == 1,2 1,25. [c.75]

Высокие значения сопротивления ползучести и длительной прочности, особенно прп температуре выше 900° С, обеспечивают широкое использование молибдена как конструкционного материала в изделиях, работающих при повышенных температурах. Хрупкость металла прн комнатных п минусовых температурах приводит к хрупкому разрушению сварных соединений, что составляет главную трудность в изготовлении сварных конструкций из молибдена и его сплавов. [c.534]

К у 3 м а к Е. М. и др. Хрупкое разрушение сварных соединений термоупрочненных низколегированных сталей. Сварочное производство , 1967, 9. [c.140]

Хрупкое разрушение сварных соединений с трещиноподобными дефектами, металл которых находится в хрупком состоянии (например, закаленная ЗТВ), становится возможным, если действительный коэффициент интенсивности напряжений у острия трещины К1 превысит критерий К[ . К[ может быть рассчитан по формулам линейной механики разрушения вида (рис. 1.55) [c.76]

РИС. 44. ХРУПКОЕ РАЗРУШЕНИЕ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ ИЗ ПВП ВСЛЕДСТВИЕ НЕПРОВАРА СТЫКА [c.92]

Одна из причин пониженной свариваемости перлитной и аустенитной сталей - образование хрупкого мартенситного слоя или карбидной гряды в объеме переходной кристаллизационной прослойки, у которой уровень легирования металла снижается, приближаясь к перлитной стали. Образование этой прослойки объясняется ухудшением перемешивания жидкого металла в пристеночных слоях. При небольшом запасе ау-стенитности металла шва толщина этой прослойки может достигнуть критической величины, при которой происходит хрупкое разрушение сварного соединения. [c.393]

Участок межкритического интервала зоны термического влияния может явиться также местом преждевременных хрупких разрушений сварных соединений ма.тоуглеродистых и низколегированных молибденовых сталей вследствие протекания при высокотемпературной эксплуатации процесса графитизации. Причиной его развития является нестабильность структур межкритического интервала при высоких температурах и распад в этих условиях цементита с выделением свободного углерода в виде графита. Графитизация явилась причиной разрушения паропровода из 0,5-процентной молибденовой стали после 5,5 лет его работы при температуре 480" С. Характерной особенностью поверхности излома является точное его расположение по участку межкритического интервала с повторением очертания сварочных валиков. На этом участке шириной 0,3—0,4 мм обнаруживается интенсивная графитизация с расположением графита в виде цепочек по границам зерен. Следы графитизации были обнаружены также в сварных соединениях ряда других паросиловых установок и в крекинг-аппаратах. [c.80]

Материалами предыдущей главы, казалось бы можно и завершить монографию по сварке аустенитных жаропрочных сталей. На самом деле, уже рассмотрены многие важные вопросы металлургии, металловедения и технологии сварки этих сталей. Уделено особое внимание причинам образования различного рода дефектов в аустенитных швах. Описаны многие средства борьбы с этими дефектами. Подчеркивается, что главнейшей задачей, возникаюш,ей при сварке аустенитных сталей и сплавов, является разработка эффективных мер борьбы с горячими треш,инами в металле шва, наплавленном металле и в околошовной зоне. Для аустенитных сталей и сплавов с особо высоким содержанием легирующих элементов (до 50—60% Сг, до 3—6% А1 и до 3—6% Ti, до 20—25% Мо, до 20—25% W, до 3% Вит. д.), а также для дисперсионно-твер-деющих сверхпрочных аустенитных сталей и сплавов большую важность приобретает проблема борьбы не только с горячими, но и холодными трещинами в швах, наплавленном металле, околошовной зоне и основном металле. Не столь общей, но очень важной для многих жаропрочных сталей и сплавов является проблема хрупких разрушений сварных соединений в процессе эксплуатации, а иногда еще во время термической обработки. [c.361]

В процессе ползучести на развитие рассмотренных явлений все более интенсивно оказывает влияние неоднородность распределения нормальных напряжений в прослойке, максимальная величина которых может быть в 1,5 - 3 раза выше средних по сечению значений [23]. С повышением температуры эксплуатации и/или с увеличением длительности наработки усиливается процесс развития хрупкого разрушения сварных соединений при ползучести по разупрочненной прослойке металла 3TBp . [c.51]

Остаточные сварочные напряжения оказывают различное влияние на прочность сварных конструкций в зависимости от вида действующей на них нагрузки, а также от величины и характера распределения этих напряжений. При статической нагрузке остаточные напряжения не оказывают влияния на прочность конструкций только в тех случаях, когда металл сохраняет спо10об ость пластически деформироваться. Особенно сильно проявляется действие остаточных. напряж1ений в условиях, способствующих возникновению хрупкого разрушения сварного соединения. Хрупкое разрушение происходит в результате неблагоприятного сочетания трех факторов копцентрации напряжений, остаточных напряжений и температуры. [c.120]

Сварка среднелегированных сталей. С применением электрошлаковой сварки изготовляются конструкции из среднелегированных сталей 25ХЗНМ, ЗОХНЗМ и 30Х2Н2М. Эти стали являются закаливающимися. При дуговой сварке таких сталей в околошовной зоне образуется малопластичная мартенситная структура, способствующая появлению околошовных трещин во время сварки или хрупкому разрушению сварного соединения в процессе его эксплуатации. Только применение специальных мер, которые -значительно усложняют технологию сварки, позволяет получить при обычной дуговой сварке этих сталей качественное сварное соединение. [c.288]

Трещины при послесварочной термообработке. Термообработка сварных соединений проводится с целью снятия сварочных напряжений, а для гетерогенных термоупрочняемых сплавов - и для восстановления жаропрочности в сварном соединении. Наиболее эффективно сочетание закалки и старения. Однако на этапе медленного нагрева под закалку (1200... 1250 °С) сварных конструкций, имеющих всегда внутренние напряжения, и выдержки в интервале дисперсионного твердения возникают трещины. Ойи вызваны совпадением во времени деформаций металла при релаксации сварочных напряжений от уменьщения его объема при дисперсионном твердении и охрупчивания от упрочнения зерен. Это обусловливает внутризеренное, а затем межзеренное проскальзывание по границам зерен, приводящее к хрупкому разрушению сварного соединения параллельно оси шва по ЗТВ, поперек шва (трещины типа частокол), а при сварке толстолистового металла - трещины в ЗТВ, ориентированные ортогонально к линии сплавления. [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...