3.2.5. Уменьшение содержания водорода в зтв

Понижение содержания водорода влияет на предупреждение образования холодных трещин. Отрицательное влияние водорода наиболее сильно проявляется при сварке сталей с относительно низким содержаниемуглерода и легирующих элементов и соответственно низкой склонностью к образованию закалочных трещин. Например, понижение содержания во­дорода в металле шва в 1,5-2 раза приводит к двукратному повышению стойкости соединений против образования трещин при сварке под флюсом стали 25ХГСА и весьма небольшому ее повышению при сварке ста­ли 42Х2ГСНМА.

3.2.6 Термообработка сварных соединений после сварки

Термообработку следует производить в период от момента оконча­ния сварки до момента, пока еще холодные трещины не возникли. В од­них случаях это время составляет несколько десятков часов, в других несколько минут.

Своевременная термообработка соединений может полностью устра­нить опасность образования холодных трещин. Термообработку сразу же после сварки можно осуществить при помощи индукционного или пламен­ного нагрева для соединений небольших толщин простой формы.

Для соединение больших толщин сложной формы, в которых наиболее вероятно образование трещин, целесообразнее термообработка путем наложения дополнительного, так называемого отжигающего слоя.

3.2.7 Предварительная наплавка кромок

Сущность способа состоит в том, что перед сваркой на кромки на­плавляют слой аустенитного или ферритного металла. Способ позволяет предупредить образование околошовных трещин типа отколов вследствие благоприятного напряженного состояния на границе раздела металла шва - основной металл. При сварке шва наплавленная околошовная зона может подвергаться отпуску, что также уменьшает опасность образова­ния трещин.

Применение наплавки кромок позволяет осуществить полную термо­обработку деталей с наплавленными кромками и полностью устранить неблагоприятные структурные изменения в околошовной зоне даже в том случае, когда термообработка после сварки невозможна или затруднена.

Наплавка кромок металлом того же состава, что и основной металл, или переплав кромок неплавящимся электродом также значительно повышают стойкость соединении против образования отколов. В этом слу­чае положительное влияние наплавки обусловлено мелко дисперсным распределением в переплавленном металле неметаллических включений и благоприятным изменением их формы и химического состава. Предва­рительная наплавка кромок является весьма трудоемким и дорогим способом предупреждения трещин и поэтому редко применяется.

3.3. Технология сварки

3.3.1 Особенности сварки конструкций, подвергающихся полной термообработке

Следует иметь в виду, что сварные соединения из среднелегированных сталей подвергают полной термообработке (закалке с последу­ющим отпуском) во всех случаях изготовления ответственных и тяжелонагруженных конструкций, когда это возможно. Последующую полную термообработку производят, если позволяют габаритные размеры кон­струкций и обеспечиваются условия предупреждения деформаций при термообработке.

После полной термообработки сварное соединение, как правило, становится равноценным основному металлу по всему комплексу физико-химических свойств при условии, что химический состав металла шва и свариваемой стали был одинаков. В ряде случаев при одинаковом с основным металлом химическом составе и термообработке металл шва может иметь механические свойства, превышающие свойства основ­ного металла. Это обусловлено более благоприятной структурой пер­вичной кристаллизации и большей химической однородностью металла шва. Может быть и наоборот. Ухудшение свойств обычно происходит вследствие повышения в металле шва содержания газов, серы и фосфо­ра, образования микродефектов, неполного устранения химической неоднородности и столбчатой структуры при термообработке, проводи­мой на режиме, принятом для основного металла.

В связи с этим сварку следует производить плавящимся электро­дом того же состава, что и основной металл, или же неплавящимся электродом, ограничивать угар легирующих элементов и предупреждать загрязнение металла шва газами и вредными примесями, модифициро­вать металл шва титаном, алюминием.

В том случае, если состав металла склонен к образованию кристаллизационных трещин, состав металла шва должен быть другим, чем ос­новной металл (с меньшим содержанием кремния, углерода, никеля). Для сохранения механических свойств увеличивают содержание других легирующих элементов.

В сварных соединениях, подвергающихся полной термообработке, можно меньше считаться с влиянием первичной структуры на свойства металла шва, чем в соединениях, не подвергающихся термообработке. Грубозернистая структура участка перегрева ОШЗ при термообработ­ке практически полностью устраняется. Это позволяет применять для сварки термообрабатываемых конструкций высокопроизводительные режимы и методы сварки, при использовании которых в сварных соедине­ниях непосредственно после сварки может образоваться грубокристаллическая структура. К таким методам относится электрошлаковая сварка и сварка под флюсом при большой погонной энергии.

Термообработка сварных соединений обычно производится по режимам, установленным для свариваемой стали. Во всех случаях, когда металл шва отличается по химическому составу от основного металла, необходимо проверять соответствие этих режимов конкретным сварным соединениям и в случае необходимости корректировать.