Отличительные признаки образования горячих трещин

1. Горячие трещины чаще образуются в металле шва и реже в околошовной зоне. (1 участок - неполного расплавления).

2. Горячие трещины образуются в процессе сварки, т.е. в процессе кристаллиза­ции шва, когда металл горячий - красный 1200-1400 °С.

3. Горячие трещины образуются тихо, беззвучно, не слышно.

4. Траектория горячих трещин не прямолинейна, а извилиста. На шлифах видно, что горячие трещины идут по границам зерен, т.к. сера располагается на гра­ницах зерен.

5. Поверхность излома горячих трещин имеет темную, темно-синюю окраску, характерную для высокотемпературного окисления.

Методы оценки стойкости металла против горячих трещин Количественная оценка на специальной установке по методике мвту.

Установка состоит из корпуса; сварочной головки, автомата, обеспечивающего сварку под флюсом, в среде защитных газов и смесей и ручную дуговую сварку; комплект приспособлений для крепления свариваемых образцов; меха­низм растяжения, состоящий из электродвигателя мощностью 10 кВт и многосту­пенчатого редуктора (180 ступеней); комплект приборов и устройств для автома­тизации процесса испытаний (самопишущие вольтметры, амперметры, конечные микровыключатели, индикатор часового типа).

Растяжение про­должается до тех пор, пока не закристаллизуется весь металл шва. Эта скорость растяжения имитирует внутренние деформации, возникающие при сварке. Смот­рят нет ли трещин.

V_кр - максимальная скорость растяжения, при которой не образуются горячие трещины.

Можно испытывать образцы из разных сталей с различными флюсами, электродами.

1. Технологический вариант V_кр1 = 14 мм/мин

2. Технологический вариант V_кр2 = 24 мм/мин

Чем больше V_кр, тем выше стойкость против горячих трещин.

Косвенная оценка по химическому составу стали или сплава.

Оценка углеродистых и низколегированных конструкционных сталей по эквиваленту С

C_э^г=C+2S+P/3+(Si-0,4)/lO+Ni/I2+Cu/15

где С, S, Р, Si, Ni, Сu - процентное содержание их в стали.

Если C_э^г > 0,4 % - склонны к горячим трещинам, при Si > 0,4 % - учитывают влияние кремния.

Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп - C_э^г =0,308% Сталь 25 (С=0,30%) - C_э^г =0,437% - ГТ

СтЗкп, СтЗпс, СтЗсп - С_э^г=0,378% Сталь 25 (С=0,25%) - С_э^г=0,378%

Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп - С_э^г=0,428% - ГТ Сталь 17ГС - С_э^г=0,357%

Сталь 15кп, 15пс, 15 - C_э^г =0,327% Сталь 09Г2С - С_э^г=0,297%

Сталь 20кп, 20пс, 20 - С_э^г=0,377% Сталь 10Г2ФБ - С_э^г=0,184%

Оценка высоколегированных сталей

Элементы аустенизаторы:

[Ni]_э=Ni+30C+0,5Mn+30N+0,3Cu+12B+Co

Элементы ферритизаторы:

[Сг]_э=Сг+1,5Si+2Mo+5Ti+2Nb+l ,5 W+2A1+V

Оценка свариваемости конструкционной стали

Оценка свариваемости стали осуществляется по трем показателям:

1. Стойкость против горячих трещин;

2. Стойкость против холодных трещин;

3. Чувствительность стали к термическому циклу сварки (зависит от углерода), поэтому свариваемость стали можно определить по углероду С или эквиваленту углерода С_э

С < 0,25 % - Х- хорошая свариваемость, сталь - не склонна к горячим и холодным трещинам, не чувствительна к термическому циклу сварки. ΔW_oпт - широкий. Такие стали можно сваривать на любых режимах, без подогрева и термо­обработки.

С=0,25 ...0,35 - У- удовлетворительная свариваемость, склонны к подкалке, сваривать на определенных режимах сварки, требуется подогрев;

С=0,35 - 0,5 % - О - ограниченная свариваемость, стали - склонны к горя­чим и холодным трещинам, сваривают специальными материалами с обязатель­ным подогревом и отпуском после сварки.

С > 0,5 % - П - плохая свариваемость стали - их обычно не применяют в сварных конструкциях. С ними встречаются только при ремонтных работах (например инструмента). Здесь даже при подогреве и отпуске низкое качество свар­ного шва