Сварных соединений образованию горячих трещин

Принципиально для повышения сопротивляемости сварного соединения образованию ГТ необходимо увеличить пластичность П и уменьшить темп деформаций в ТИХ.

Все известные способы для этого в конечном итоге сводятся к следующим основным:

· изменению химического состава;

· выбору оптимального режима сварки;

· применению рационального типа конструкции и порядка наложения сварных швов.

Химический состав металла шва и основного металла – главный фактор, определяющий значение ТИХ и интенсивности развития деформаций усадки. Сварка плавлением с применением присадочного металла позволяет в широких пределах регулировать состав металла шва и зоны сплавления.

При этом представляется возможным:

– снижать содержание вредных примесей в сварных швах (S и Р, а также С) и дополнительно легировать шов элементами, способствующими связыванию S и Р;

– модифицировать сварные швы редкоземельными, тугоплавкими или поверхностно-активными элементами для получения равноосной дендритной структуры;

– изменять за счет проплавления долю основного металла в металле шва;

– вводить в сварочную ванну дополнительно холодный металл (железный порошок, проволока, крупка) для изменения схемы кристаллизации от плоской к объёмной;

– оказывать внешнее воздействие на кристаллизующийся металл шва (электромагнитное или ультразвуковое перемешивание, механическое колебание ванны в процессе кристаллизации и др.);

– изменять фазовый состав металла шва (аустенит + феррит).

Режим сварки определяет форму шва, характер и схему кристаллизации, а также время пребывания сварного соединения в области высоких температур, при которых происходит не только формирование структуры, но и протекают процессы, приводящие к появлению химической и физической неоднородности.

Мягкие режимы способствуют протеканию равновесной кристаллизации, уменьшают концентрацию деформаций, но благоприятствуют развитию межзеренной и зональной ликвации.

Из всех параметров режима особенно заметное влияние оказывает скорость сварки. С ее увеличением растет длина сварочной ванны, фронт кристаллизации принимает плоский характер, образуя на оси шва зону срастания кристаллитов. Такой шов малопластичен в ТИХ и подвержен образованию продольных трещин в осевой зоне.

Рациональное конструирование и правильный порядок наложения швов должен обеспечить свободу формообразования металла шва и уменьшить скорость охлаждения и темп деформаций в ТИХ.

Для повышения сопротивляемости металла шва к ГТ применяются следующие технологические приемы:

1. Жесткое закрепление изделия во время сварки с целью уменьшения его коробления.

2. Заварка концевых участков швов в направлении к краю и выведение кратеров на технологические планки.

3. Установка технологических планок.

4. Подогрев (сопутствующий или предварительный).

5. Многопроходная сварка и другие приемы.