Регулирование термического цикла сварки

Регулировать сварочный термический цикл можно путем изменения режима сварки. Для большинства марок среднелегированных сталей определение оптимальных режимов сварки позволяет резко повысить стойкость сварных соединений против образования холодных трещин и в ряде случаев полностью устранить их возникновение.

Интересно
Медленное охлаждение при температурах ниже точки Aс1 способствует развитию в соединениях из среднелегированных сталей перлитного и промежуточных превращений переохлажденного аустенита в околошовной зоне и устранению или смещению мартенситного превращения в область высоких температур. Повышению стойкости против образования холодных трещин способствует весьма активное замедленное охлаждение сварного соединения в области температур мартенситного превращения (ниже 350°С).

В результате самоотпуска мартенсита при этих температурах упорядочивается кристаллическое строение металла в объемах, примыкающих к границам зерен, повышается пластичность металла в целом и затрудняется возникновение и развитие холодных трещин. Для данной группы сталей подогрев при сварке практически не сникает скорости охлаждения металла зоны термического влияния до значений, меньших ωкр. Более того способствует росту зерна, что способствует снижению деформационной способности и приводит к возникновению холодных трещин.

Поэтому такие стали, как правило, сваривают без предварительного подогрева, но с использованием специальных технологических приемов, обеспечивающих увеличение времени пребывания металла шва и околошовной зоны в субкритическом интервале температур и «автотермообработку» закаленных зон участков, прилегающих к шву.

Время пребывания околошовной зоны в интервале субкритических температур можно увеличить путем выполнения сварки блоками, короткими или средней длины участками, а также путем использования специальных устройств, подогревающих выполненный шов и тем самым увеличивающих время пребывания его в определенном температурном интервале.

Особенность термического цикла многослойной сварки указанными методами состоит в том, что теплота второго и последующих слоев не позволяет металлу околошовной зоны 1−го слоя охладиться ниже определенной температуры. После сварки 2−го и последующих слоев околошовная зона охлаждается значительно медленнее, чем после сварки одного 1−го слоя.

При наложении 1−го слоя температура точки 1 резко возрастает, превышая температуру Ас3, а затем резко падает. В момент, когда температура в т. 1 понизится до допустимого значения Тв (Тв>Ти), тепловая волна от наложения 2−го слоя осуществит повторный нагрев металла околошовной зоны 1−го слоя, но до температуры более низкой, чем при сварке 1−го слоя.

При сварке 3−го слоя снова происходит некоторый подогрев, причем по мере выполнения последующих слоев температурные воздействия ослабевают и процесс стремится к установившемуся температурному состоянию. По окончании сварки металл околошовной зоны медленно охлаждается.

Для увеличения времени пребывания металла околошовной зоны при температуре выше точки мартенситного превращения накладывают так называемый отжигающий валик, границы которого не выходят за пределы металла шва и тем самым не нагревают подверженный закалке металл околошовной зоны до температуры выше Ас3. Наплавка отжигающего валика увеличивает время пребывания металла околошовной зоны в субкритическом интервале температур с tв до tв1.

Узнай цену консультации

"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)