Оценка технологической свариваемости

Оценку технологической свариваемости проводят применительно к определенным условиям сварки. Для оценки технологической свариваемости применяют различные показатели.

1.Окисляемость металла при сварочном нагреве.

2. Сопротивляемость образованию горячих и холодных трещин (горячие трещины – хрупкие межкристаллические разрушения металла шва и ОШЗ, возникающие в твердожидком состоянии в процессе кристаллизации, а также при высоких температурах в твердом состоянии. К горячим трещинам приводят внутренние деформации, накопившиеся в процессе кристаллизации в связи с усадкой шва и линейным сокращением нагретого металла в шве; холодные трещины – локальные межкристаллические разрушения, образующиеся в сварных соединениях преимущественно при комнатной температуре, а также при температурах ниже 200°C. Причины появления: охрупчивание металла вследствие закалки (образование закалочных структур), остаточные напряжения, возникающие в сварном соединении, повышенное содержание водорода, который усиливает действие первых 2-х факторов. Потенциальную склонность низкоуглеродистых сталей к образованию холодных трещин можно оценить по содержанию в них легирующих элементов иуглерода, выраженному числовым значением эквивалента С_экв(CEV), например, по формулам (1.2) или (1.3):

	(1.2)
	(1.3)

где: k_C, k_Si, k_Mn, k_Cr, k_Ni, k_Mo, k_V, k_B – процентное содержание соответствующего элемента в стали).

Формула (1.2) рекомендована Международным институтом сварки (МИС) и является наиболее часто используемой для определения углеродного эквивалента трубных сталей. Формула (1.3) используется для оценки свариваемости по значениям углеродного эквивалента сталей повышенной прочности различного назначения.

Формулы (1.2) и (1.3) получены с использованием существующей зависимости между химическим составом и способностью к свариваемости основного металла без образования трещин в металле шва и в околошовной зоне.

При значениях углеродного эквивалента С_экв> 0, 4%, сталь считается трудно свариваемой из-за повышенной склонности к образованию холодных трещин.

Разнообразие применяемых сегодня способов выплавки и легирования высокопрочных сталей (внепечная обработка расплава, микролегирование и др.), а также применение современных методов производства металлопроката (контролируемая прокатка, закалка с прокатного нагрева и др.) требуют новых формул, наиболее точно отражающих зависимость значений углеродного эквивалента от химического состава.Поэтому далеко не случайно в настоящее время существуют порядка 10 формул, широко используемых для определения углеродного эквивалента, по значениям которого оценивают свариваемость конструкционных легированных сталей.

Следует отметить, что использование в настоящее время принципиально новых многокомпонентных систем легирования, в том числе, с применением новых элементов, способов их структурирования и введения в расплав, для эффективного рафинирования, модифицирования с конечной целью повышения качества металлопроката, делает необходимым, в дополнение к углеродному эквиваленту, поиска показателей свариваемости сталей. Таким дополнительным, но весьма важным показателем свариваемости сталей является коэффициент трещиностойкостиР_ст сварных соединений.

(1.4)

Формула (1.4) приведена в ГОСТ Р ИСО 3183-3-2007 «Трубы стальные для трубопроводов» для определения параметра стойкости против растрескивания в сварных соединениях из сталей с содержанием углерода С ≤ 0, 12%. ЗначенияР_ст для трубных сталей различных марок отличатся между собой и составляют от 0, 19 до 0, 23. Но, вне зависимости от марочного состава сталей, значения Р_ст не должны превышать 0, 25. То есть, при Р_ст ≤ 0, 25сталь оценивают как обладающую стойкостью к растрескиванию.

Для комплексной оценки технологической свариваемости применяют следующие дополнительные показатели.

3.Склонность металла к росту зерна, к структурным и фазовым изменениям в шве и ЗТВ.

4.Склонность к изменениям прочностных и пластических свойств в результате теплового воздействия сварки.

5.Чувствительность к образованию пор и соответствие свойств сварного соединения заданным эксплуатационным требованиям (прочность, пластичность, жаростойкость, коррозионная стойкость и др.).

Поэтому, для получения удовлетворительного результата, оценку свариваемости сталей предпочтительно выполнять по комплексному (интегральному) показателю, применяемому для каждого конкретного сортамента металлопроката (марки стали и виду полуфабриката), учитывающему особенности методов его производства и способов последующей сварки.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: