Материал: Сварка и свариваемые материалы. Свариваемость материалов

Если В >В КР, то пластичность исчерпывается. Это является необходимым и достаточным условием для возникновения го­ рячих трещин. Геометрическая интерпретация — пересечение линий е и П в ТИХ (рис. 6.2).

Если 5<5кр, пересечения не происходит (трещины не обра­ зуются), т. е. имеется запас по стойкости против образования ГТ, а выражение Вкр/В—1=Кгт является коэффициентом за­ паса.

В изотермических условиях послесварочной термообработки исчерпание пластичности швов имеет место в результате ее понижения во времени и развития деформации металла при релаксации сварочных напряжений [6].

6.3.2. Способы и критерии оценки

Качество конструкционных материалов, предназначенных для изготовления сварных конструкций, сварочных материалов и технологии в отношении образования ГТ при сварке, может быть определено несколькими методами и оценено соответст­ вующими количественными показателями, сведенными

втабл. 6.2.

6.3.2.1.Расчетно-статистический метод оценки стойкости сплавов против образования ГТ. Он является косвенным, так как основан на использовании параметрических уравнений, со­ ставленных с помощью регрессионного анализа, и применим только для тех сплавов, которые входят в концентрационные пределы изученных композиций.

Второй недостаток этого метода — невозможность учета аномалий по примесям, не входящим в параметрические урав­ нения, а также аномалий по технологическим параметрам сварки, выходящим за исследованные пределы. Эти же недо­ статки свойственны и оценке по структурным диаграммам Шеффлера, Ди-Лонга и др. Поэтому расчетно-статистический метод рекомендуется для приближенных экспресс-оценок, а экспериментальный как проверочный. Рекомендуемые пара­ метрические уравнения сведения в табл. 6.3.

Пример:

Оценка склонности к ГТ металла шва, полученного проплавлением стали

Сталь ЗОХГСА имеет а„>700 МПа. Она склонна к ГТ

ГКр = 19 — 42 0,3 — 411 0,025 — 3,3-1 + 5,6 + 6,7 0 = — 3,6.

Сталь ЗОХГСА склонна к образованию ГТ.

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ СТОЙКОСТИ ПРОТИВ ОБРАЗОВАНИЯ ГТ В ПРОЦЕССЕ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ПРИ СВАРКЕ

6.3.2.2. Экспериментальная оценка сопротивляемости ГТ с помощью машинных методов испытания. При машинных ме­ тодах испытания металл шва и зоны сплавления подвергают высокотемпературному деформированию с приложением внеш­ них сил, создаваемых испытательной машиной для иницииро­ вания ГТ и определения сравнительно-количественных показа­ телей (табл. 6.1).

Машинные методы предусматривают испытание сваривае­ мых образцов на растяжение, изгиб, а также испытание образ­ цов с имитацией сварочного цикла на растяжение (рис. 6.6). Испытания проводят по ГОСТ 26389—84 с помощью машин.

Особенность испытательной машины МИС-1, разработанной МВТУ, состоит в том, что относительная скорость перемещения захватов пропорциональна скорости охлаждения в каждый мо­ мент времени, что обеспечено адаптивным управлением.

Процедура машинных испытаний предусматривает пооче­ редно сварку серии образцов и одновременное деформиро-

ТАБЛИЦА S.3

РАСЧЕТНО-СТАТИСТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СКЛОННОСТИ к ГТ

вание шва с дискретной варьируемой скоростью перемещения активного захвата. Скорость его перемещения и соответственно относительного перемещения свариваемых кромок повышают до появления ГТ в нескольких образцах.

Сварку стыковых образцов без разделки кромок выполняют в режимах, исходя из условия получения полного провара и обратного валика заданной ширины, а стыковых образцов с разделкой кромок — из условия получения заданной ширины и высоты шва при фиксированной скорости сварки, зависящей

а мощность источника выбирают из условия получения необ­ ходимых габаритов шва.

Механизм деформирования включают для образцов с над­ резом— в момент прохождения дуги над вершиной косого над­ реза, для образцов других типов — после прохождения источ­ ника через стык образцов с технологической планкой на рас­ стояние 18—20 JH M . Тонколистовые образцы подвергают дина­ мическому изгибу на оправке в момент выхода оси источника на середину образца. Относительная скорость движения оправки 1 • 10-2 м/с.

Длительность деформации должна в 1,2—1,5 раза превы­ шать время пребывания металла шва в ТИХ, за исключением динамического деформирования.

Идентификация трещин в образцах после испытания про­ изводится по НиДУ излома, а при невозможности излома — дру­ гими неразрущающими методами испытаний.

Рис. 6.6. Устройство испытательной машины МИС-1 и схемы испытания свариваемых образцов:

в — Изгибом; 6 — растяжением; в — образца для ЭШС и имитации термодеформацион­ ного сварочного цикла

В результате испытания 10—15 образцов с дискретным из­ менением скорости растяжения или трех образцов с градиент­ ным распределением скорости по длине образца находят кри­ тическую скорость растяжения (среднее арифметическое из трех минимальных скоростей, при которых образовались тре­ щины), которую принимают за сравнительный показатель со­ противляемости металла образованию ГТ { V KV, мм/с) при за­ данном термическом цикле сварки. Чтобы сравнить сопротив­ ляемость ГТ при различных термических циклах сварки, приме­ няют другой показатель — критический темп растяжения (Вкр, мм/°С). Он вычисляется по формуле

B F KP = V КрIwL,