Образование в. сварных соединениях холодных трещин

Технологические пробы для оценки стойкости против образования в сварных соединениях холодных трещин состоят в изготовлении специальных сварных образцов повышенной жесткости. [c.50]

ОБРАЗОВАНИЕ В СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ ХОЛОДНЫХ ТРЕЩИН [c.192]

Способы предотвращения холодных трещин в сварных соединениях направлены на уменьшение или устранение отрицательного действия основных факторов, обусловливающих их образование, путем 1) регулирования структуры металла сварных соединений 2) снижения концентрации диффузионного водорода в шве 3) уменьшения уровня сварочных напряжений. Способы регулирования структуры рассмотрены в п. 13.3. Наиболее часто для предотвращения холодных трещин применяют предварительный или последующий подогрев сварных соединений. При сварке углеродистых и низколегированных сталей, не содержащих активных карбидообразующих, подогрев может исключить закалочные структуры в шве и ЗТВ. Кроме того, подогрев способствует интенсивному удалению Нд из соединения. При невозможности или нецелесообразности применения подогрева проводят низкий или высокий отпуск сварных узлов непосредственно после сварки. Для предотвращения XT в ряде случаев (мартенситные стали небольших толщин) достаточен местный кратковременный отпуск с помощью индуктора ТВЧ или других концентрированных источников теплоты с нагревом до 1000 К в течение 2...3 мин. [c.543]

Изложены современные представления о причинах и механизме образования холодных трещин в сварных соединениях сплавов на основе титана, базирующиеся на результатах исследований авторов, а также данных отечественных и зарубежных исследователей. Рассмотрены методики проведения исследований, дана сравнительная оценка склонности к растрескиванию различных титановых сплавов в сварных соединениях. Описаны способы предупреждения образования холодных трещин в сварных соединениях в зависимости от условий работы изделий из титановых сплавов. [c.318]

Высокопрочные стали последней группы в зависимости от степени легирования и содержания углерода относятся к сталям с удовлетворительной, ограниченной или плохой свариваемостью. Помимо образования закалочных структур и холодных трещин сварные соединения этих сталей характеризуются повышенной чувствительностью к концентраторам напряжений при статических нагрузках и еще более высокой — при динамических. Такая особенность сталей данной группы проявляется тем сильнее, чем выше содержание легирующих элементов, особенно углерода. [c.245]

В связи с высокой склонностью к подкалке в сварных соединениях этих сталей возможно образование холодных трещин. Склонность к образованию трещин при сварке зависит от характера распада аустенита в процессе охлаждения. [c.337]

Природа и причины образования холодных трещин (XT). XT объединяют категорию трещин в сварных соединениях, формальными признаками которых являются появление визуально наблюдаемых трещин практически после охлаждения соединения блестящий кристаллический излом трещин без следов высокотемпературного окисления. XT - ло- [c.131]

ПРИЧИНЫ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРЯЧИХ И ХОЛОДНЫХ ТРЕЩИН В СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ [c.172]

Учет насыщенности металла диффузионным водородом позволяет скорректировать температуру необходимого подогрева при сварке с целью предупреждения холодных трещин в сварных соединениях. При таком подходе показатель склонности низколегированных сталей к образованию холодных трещин %, учитывающий содержание водорода в металле швов, определяется по уравнение [33] [c.92]

Количественная оценка сопротивления сварных соединений образованию холодных трещин основана на теории замедленного разрушения и предусматривает механические испытания сварных образцов. Испытания эти подобий испытаниям на длительную прочность. Наибольшее применение получил метод МВТУ на машине ЛТП. Метод основан на механическом испытании сварных образцов рекомендуемых размеров путем нагружения постоянными нагрузками. Нагрузки моделируют упругую энергию собственных напряжений в сварных конструкциях. За показатель сопротивляемости металла образованию холодных трещин при сварке следует принимать минимальное растягивающее напряжение от внешней нагрузки, при котором в сварном соединении образца образуются трещины после выдержки образца под нагрузкой в течение 20 ч. [c.49]

Появлению холодных трещин при охлаждении с 500 до 150 "С в сварном соединении низколегированной высокопрочной стали способствуют растягивающие напряжения, критическая концентрация водорода и наличие структуры, склонной к замедленному разрушению. Вероятность развития холодных трещин в литом металле увеличивается, если податливость литого металла превышает податливость сварного соединения в интервале температур охлаждения 500-300 "С [134]. С повышением содержания водорода в литом металле деформации локализуются в интервале 250-100°С в околошовной зоне. При этом наблюдается сокращение времени до образования трещины. Однако дальнейшее повышение содержания водорода до 2 и 4 см /100 г в высокопрочном (Оц 2 > 600 МПа) и низкопрочном литом металле соответственно вызывает локализацию деформации и развитие холодных трещин. [c.217]

Причины образования горячих и холодных трещин в сварных соединениях. В процессе сварки могут образовываться трещины. Горячие трещины образуются в условиях повышенных температур из-за большой усадки при охлаждении металла сварочной ванны и из-за изменения состава свариваемых материалов. Большой склонностью к горячим трещинам, например, обладают сплавы, содержащие около 5% хрома и от 1,0 до 2,5% углерода, и сплавы с 9—10% хрома при содержании 0,9— 1,2% углерода. [c.62]

При сварке теплоустойчивых сталей, в той или иной степени восприимчивых к закалке, образование холодных трещин в сварных соединениях связано в основном с превращением аустенита в мартенсит и происходит в период, предшествующий термической обработке сваренного изделия. [c.86]

Холодные трещины могут образовываться в закаливаю-шихся сварных швах и в околошовной зоне основного металла, склонного к закалке. Появление их связано с увеличением объема металла при образовании мартенсита (см. рис. 19). Холодные трещины образуются при распаде аустенита в области низких температур (290°С и ниже), больших объемных тепловых напряжениях в сварном соединении, появлении крупных пластин мартенсита и др. Эти факторы определяются химическим составом металла (главным образом содержанием углерода, а также хрома, фосфора, [c.79]

Склонность сварных титановых конструкций к замедленному разрушению и образованию холодных трещин была обнаружена уже в первые годы их применения. Вначале это явление связывали только с водородом, по впоследствии оказалось, что замедленное разрушение наблюдается и в вакуумированном металле. Хотя замедленное разрушение титановых сплавов в наибольшей степени проявляется в сварных соединениях, оно наблюдается и в деформированном, и в литом металле. В сварных соединениях замедленное хрупкое разрушение наиболее опасно потому, что в металле шва и околошовной зоны прп сварке фиксируется огромное [c.186]

Технология сварки сталей высокой прочности должна предупреждать образование холодных трещин в сварном соединении, [c.375]

В формуле (2) символ элемента обозначает его содержание в процентах. Если < 0,3, то холодные трещины в сварном соединении не образуются при больших значениях сталь склонна к образованию холодных трещин при сварке. [c.15]

Процесс образования холодных трещин при сварке. С термодинамических позиций процесс разрушения металла принято рассматривать как результат взаимодействия источников и стоков энергии. Анализ этого взаимодействия в сварном соединении непосредственно после сварки представляет собой весьма трудную задачу в связи со сложным характером распределения энергии источников и стоков в пространстве и времени. [c.240]

Большинство исследователей связывает образование холодных трещин с наличием водорода в металле шва. Водород диффундирует из сварочной ванны в металл околошовной зоны. Этому способствует различие растворимости водорода в околошовной зоне и металле шва. Такое различие имеет место в сварных соединениях с низколегированными ферритными швами. В указанных соединениях при охлаждении до температуры ниже 700 °С в шве происходит превращение аустенита в феррит. Растворимость водорода в феррите значительно ниже, чем в аустените. Поэтому при охлаждении водород из шва начинает поступать в околошовную зону, имеющую еще аустенитную структуру из-за повышенного количества углерода и легирующих элементов. [c.161]

Титан охрупчивается под действием водорода, образующегося в результате электрохимической коррозии или поглощаемого металлом из газовой фазы. С увеличением содержания водорода в свариваемом титане возрастает склонность к образованию холодных трещин в сварных конструкциях. Разрушение в большинстве случаев зарождается вблизи сварного шва в зоне термического влияния, что связано с повышенным содержанием в ней водорода. Холодные трещины в сварных соединениях возникают спустя некоторое время после сварки, причем инкубационный период может длиться несколько месяцев [13]. Из отечественных сплавов наиболее склонны к замедленному разрушению а-сплав ВТ5-1 и псевдо-а-сплавы 0Т4 и 0Т4-1. В литературе [211] указывается, что в напряженных изделиях из титановых сплавов возможно перераспределение водорода в поле упругих напряжений. По этой и другим причинам в сварных соединениях из титана и его сплавов наблюдается образование двух пиков повышенного содержания водорода (в 2— [c.77]

Подогрев полезен при сварке низкопластичных и литых высоколегированных сталей для предотвращения образования в сварных соединениях холодных трещин. [c.594]

Лучшие результаты с точки зрения меньщей вероятности образования в сварных соединениях холодных трещпн получаются в случае высокотемпературной прокалки электродов (450° С — 2 ч) непосредственно перед сваркой (но не ранее чем за 2—3 ч до сваркп). Однако при этом все же исключение трещин не гарантируется. [c.164]

Наиболее опасными дефектами в сварном соединении являются трещины (рис. 89). Появлению трещин в металле шва могут способствовать поры и неметаллические включения. Процесс разрушения начинается с образования зародышевой трещины, поэтому наличие в металле трещин является фактором, предрасполагающим к разрущению. Разрушение любого металла состоит из нескольких этапов — зарождение трещины, ее устойчивый рост и достижение критической длины, нестабильное развитие трещины. Существуют трещины двух типов — горячие и холодные. Стенки горячих трещин обычно сильно окислены, а у холодных — блестящие, чистые. Горячие трещины имеют межкристаллит-ное строение, в то время как холодные трещины, в основном, проходят через тело кристаллов. Горячие трещины обычно расположены в металле шва и могут образоваться в процессе кристаллизации металла под действием растягивающих напряжений, возникающих в процессе охлаждения сварного соединения. Холодные трещины чаще всего возникают в околошовной зоне, и реже в металле шва. В основном они образуются при сварке изделий из средне- и высоколегированных сталей перлитного и мартенситного классов. Но они могут появиться и в сварных соединениях из низколегированных сталей иерлитно-ферритного класса и высоколегированных сталей аустенитного класса. [c.237]

В зависимости от степени легирования и содержання углерода эти стали относятся к удовлетворительно, ограниченно или плохо сваривающимся сталям (см. табл. 2). Главная трудность при сварке этих сталей — образование закалочных структур и холодных трещин, поэтому основные металлургические и технологические меры по обеспечению качества сварных соединений основываются на устранении этой трудности и являются общими для большинства рассматриваемых сталей. [c.124]

С точки зрения свариваемости мартенситно-ферритные стали являются неудобным материалом. В связи с высокой склонностью к подкалке в сварных соединениях возможно образование холодных трещин. Из-за опасности образования холодных трещин и хрупкого разрушения вследствие резкого снижения ударной вязкости металла околошовной зоны сварку этих сталей нужно вести с предварительным и сопутствующим подогревом, а также подвергать сварные соединения термическому отпуску. Сталь 08X13 подогревают до температуры 150...200 °С, а отпускают при температуре 680...700 °С. Сталь 14Х17Н2 подогревают так же, а отпуск производят при температуре [c.184]

Повышенная склонность мартенситных сталей к хрупкому разрушению в состоянии закалки усложняет технологию их сварки. При содержании углерода более 0,10 % мартенситные стали склонны к образованию холодных трещин при сварке из-за высокой степени тетраго-нальности кристаллической решетки мартенсита. При снижении содержания углерода вязкость мартенсита повышается, однако образующийся при этом структурно-свободный 5-феррит в свою очередь сообщает им высокую хрупкость. Поэтому в сварных соединениях мартенситных сталей трещины могут наблюдаться в процессе непрерывного охлаждения при температурах ниже температуры начала мартенситно-го превращения Мн (для высокохромистых сталей не более 360 °С), а также в процессе выдержки при нормальной температуре (замедленное [c.332]

Здесь следует отметить, что в сварных соединениях прочность сцепления металлической основы и включений, расположенных в зоне термического влияния, может уменьшаться в результате высокотемпературного нагрева в процессе сварки, приводящего к изменению механических свойств матрицы. Это определяет пониженное сопротивление листового проката и сварного соединения к СР, что послужило основанием для отнесения СТ к дефектам сварных соединений типа холодных трещин. В условиях низкой пластичности формирование слоистой макротрещины проходит без макропластиче-ских деформаций (рис. 4.3, а) с образованием слоисто-хрупкого разрушения [15]. В более пластичной основе включение деформируется в форму линзы, а затем происходит разрушение основы (рис. 4.3, б). Очевидно, что во втором случае поверхность разрушения при движении СТ будет иметь вязкий вид, что означает повышенное сопротивление СР (слоисто-вязкое разрушение). [c.94]

Зарождение и развитие холодных трещин протекает во времени, в течение которого в сварном соединении могут продолжаться процессы перераспределения напряжений, структурных превращений и диффузии водорода. В связи с этим образование холодных трешин в термически необработанных сварных соединениях может происходить в течение нескольких суток после окончания сварки [32]. Из этого следует, что эффективными мерами борьбы по предупреждению холодных трещин в сварных соединениях теплоустойчивых сталей является подофев при сварке, прокалка сварочных материалов (покрытых электродов, флюса) с целью удаления из них влаги как источника диффузионного водорода, проведение послесварочной термической обработки (термического отдыха, высокого отпуска). Предварительный и сопутствующий подогрев выполняет ряд функций [c.91]

В настоящее время накоплен обширный экспериментальный материал по данным испытания различных легированных сталей, например марганцевых, кремниевомарганцевых, хромомолибденовых, с применением количественных (ИМЕТ-4, ЛТП МВТУ) и технологических проб (Рива, TS, крестовая). При этом для каждой из систем легирования изучено влияние содержания различных легирующих элементов (С, Мп, Si, Сг, Мо, В и др.) и вредных примесей (S, Р и др.) на сопротивляемость образованию холодных трещин, и определены эмпирические зависимости эквивалента углерода, устанавливающие допустимые соотношения между элементами, входящими в состав сталей. Эти соотношения не имеют универсального характера, так как зависят от ряда факторов, например конструкции сварного соединения и его жесткости, структурного класса присадочного или электродного материалов, способа и режимов сварки. Эти факторы изменяют не только уровень напряжений и характер их распределения в сварных соединениях, но и кинетику структурных изменений, степень развития химической неоднородности по границам зерен околошовной зоны вблизи линии сплавления со швом, содержание водорода и другие особенности, обусловливающие образование холодных трещин при сварке. Наиболее существенны при прочих равных условиях жесткость соединения и структурный класс металла шва. В связи с этим использование данных об эквивалентах углерода ограничивается обычно частными случаями, связанными с предварительными сравнительными оценками различных плавок стали или способов их выплавки в исследовательских целях. После этого, как правило, проводятся испытания стали с помощью технологических проб, в наибольшей степени соответствующих реальным условиям сварки конструкции соединений и технологическим факторам. [c.174]

Свариваемость сталей с увеличением содержания углерода ухудшается. Содержание углерода более 0,30% способствует склонностп сталей к перегреву и закалке, образованию холодных трещин в сварном соединении н пор в металле шва. Избежать образования трещин и пор при сварке этих сталей можно путем применеп1 я предварительного подогрева и последующего высокотемпературного отпуска, а также применением специальных электродов (с малым содержанием водорода). Предварительный подогрев способствует снижению закаливаемости стали, а последующий высокий отпуск улучшает структуру и свойства закаленных зон, а также уменьшает и выравнивает остаточные сварочные напряжения. [c.46]

Рис. 5. Влияние тепловложения и давления в камере на способность возгонки бериллия и рекомендуемый диапазон режимов сварки [32] 2 — область режимов, обеспечивающих получение сварных соединений без деф ктов 2 — область режимов, приводящих к образованию горячих трещин в швах 3 — область режимов, приводящих к образованию холодных трещин в сварных соединениях

В работах [399, 400 указывается, что образованию холодных трещин в сварных соединениях из тнтана способствует гидрндное превращение, происходящее с увеличением удельного объема и приводящее к значительным местным напряжениям первого и второго рода, способствующим хрупкому разрушению. Массовость гидридного превращения, а следовательно, и склонность к образованию холодных трещин увеличивается с повышением содержания водорода. [c.463]

Повышенный отвод тепла от сварочной ванны и увеличение содержания в ней газов (водорода, кислорода и др.) могут привести к образованию горячих и холодных трещин в сварном соединений. Кроме того, ухудшается проплавление охлажденного металла и увеличивается возможность образования непрова- [c.264]

Холодные трещины — трещины, образующиеся в сварных соединениях из среднелегированных и высоколегированных сталей перлитного и мартенсит-ного класса преимущественно при нормальной температуре, а также при температурах ниже 200° С. Холодные трещины проявляют себя после окончания сварки через некоторое время и распространяются в-течение нескольких часов и даже нескольких суток вдоль и поперек около-шовной зоны и сварного шва. Образование холодных трещин при сварке вызывается резким изменением механических свойств, характером напряженного состояния в процессе структурных превращений. В закаливающихся сталях образование холодных трещин может быть [c.47]

Предупредить образование холодных трещин в сварном соединении можно применением различных технологических приемов например, применением предварительного и сопутствующего подогрева использованием сварочных материалов с минимальным содержанием водопроизводящих компонентов проведением после сварки термической обработки соединения сваркой на оптимальных режимах, выбором правильной последовательности наложения швов и т. д. [c.48]

Для сталей 14Х2ГМР, 12ГН2МФАЮ, 14ХГНМД толщиной 16...40 мм допустимая минимальная скорость охлаждения металла зоны сплавления ш .д, обеспечивающая получение требуемых показателей хладостойкости сварных соединений, находится в интервале 2...4 °С/с при Т = = 500° С. С целью предотвращения образования холодных трещин в сварных соединениях высокопрочных сталей допустимую максимальную скорость охлаждения металла зоны сплавления ограничивают по результатам испытаний технологических проб. [c.23]

Холодные трещины в сварных соединениях можно разделить на четыре типа (рис. 3.8) 1) подваликовые трещины, образующиеся в ЗТВ на участке крупного зерна. На указанном участке наиболее высокая температура и зерна вырастают до наибольших размеров. Образованию трещин способствует повышенная концентрация водорода [c.161]

Холодные треш,ииы в сварном соединении воз[1икают при понижении пластичности металла. К этому приводит повышенное содержание газов в основном металле и шве. Трещины такого типа могут возникать сразу же после сварки, а также после вылеживания сварных конструкций. Основной причиной замедленного разрушения является выделение водорода из твердого раствора с образованием гидридов титана, связанное с возникновением в шве больших внутренних напряжений, которые складываются с растягивающими остаточными напряжениями, а также с напряжениями от внешней нагрузки. [c.408]

В соответствии с видами трещин, встречающихся в сварных соединениях, различают технологическую прочность металлов в процессе кристаллизации (горячие трещины) и в процессе фазовых превращений в твердом состоянг.и (холодные трещины). В справочнике вопросы образования холодных трещпн изложены только применительно к стали. По вопросу холодных трещин в титановых сплавах авторы отсылают читателей к книге М. X. Шорщорова [44]. [c.190]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...