Трещины повторного нагрева

Природа и причины образования трещин.

Трещины повторного нагрева образуются в процессе высокого отпуска сварных соединений с целью снятия сварочных напряжений. Они характерны для низколегированных и легированных сталей, в особенности для перлитных жаропрочных Сг — Mo — V сталей. Трещины представляют межкристаллическое разрушение в крупнозернистой части ЗТВ. Критический интервал температур растрескивания 500—700 °С.

Образование трещин связывают с локальной пластической деформацией ползучести, обусловливающей релаксацию (снятие) сварочных напряжений. Нагрев и выдержка в критическом интервале температур приводят к выделению мелкодисперсных частиц карбидов в теле зерен. Упрочнение последних способствует развитию пластической деформации преимущественно в приграничных областях зерен. В результате относительного смещения зерен на их стыках появляются пики микронапряжений, которые являются причиной зарождения очагов микротрещин. Образование микротрещин облегчается сегрегацией примесей на границах зерен, снижающих их когезионную прочность (прочность сцепления).

Склонность к трещинам повторного нагрева зависит от состава стали, микроструктуры ЗТВ и величины остаточных сварочных напряжений. Наличие в составе Cr, Mo, V, а также Сu, Ti, Nb и примесей Р, S, Sn, As, Sb и др. способствует появлению склонности к растрескиванию.

Меры предотвращения трещин повторного нагрева предусматривают выбор рационального легирования стали, особенно уменьшение до возможного минимума содержания Мо и V, снижение уровня остаточных напряжений в сварных узлах и повышение температуры отпуска свыше 700 °С.

Способы и критерии оценки.

Расчетные методы. Потенциальную склонность сталей к трещинам повторного нагрева при высоком отпуске сварных конструкций ориентировочно оценивают с помощью параметрических уравнений.

Одно из них имеет вид: ΔGL=Cr+3,3 Mo+8,l V 10 С—2, где символы легирующих элементов означают их содержание в %.

Если параметр ΔGL>2, то при высоком отпуске возможно образование трещин повторного нагрева.

Технологические пробы. Качественную оценку склонности к трещинам повторного нагрева получают путем использования жестких технологических проб типа «Тэккен», которые после сварки подвергают высокому отпуску в течение 5—15 ч. Подобные испытания выполняют с использованием проб других конструкций, в которых сварные соединения жестко закрепленных элементов имеют высокие сварочные напряжения. В указанных пробах металл ЗТВ испытывается в режиме релаксации напряжений. По результатам испытаний исследуемые стали разделяют на склонные и не склонные к трещинам.

Машинные испытания. Метод Винкиера (стандарт СЭВ 01.106.18—87) предусматривает испытание образцов основного металла диаметром 6 мм, которые после имитации сварочного термического цикла в процессе повторного нагрева и выдержки при температурах высокого отпуска (500—600 °С) деформируются со скоростью 0,5—0,05 мм/мин до разрушения.

За показатель сопротивляемости трещинам принимается относительное сужение ψ. На основании анализа полученных результатов установлено, что особо высокая потенциальная склонность к трещинам соответствует ψ<5%, а отсутствие склонности к трещинам при ψ>20%. Однако эти показатели не позволяют судить об образовании трещин в конкретных сварных соединениях при их отпуске.






Навигация
Болты
Винты, шпильки, штифты, прокладки
Пружины
Заклепки
Шпонки
Гайки
Резьба
Валы
Муфты
Подшипники
Виды соединений
Передачи
Материал
Дополнительные материалы
Госты метизов
Сварка
Мы в соцсетях
podshipniki.moscow применяемость подшипников
Сортовой металлопрокат: str-steel.ru в Москве с доставкой.