Методика оценки склонности металла сварного шва к образованию горячих трещин
Для сравнения металлов между собой, сварочных материалов и техноло-гических процессов по их влиянию на вероятность образования горячих трещин при сварке необходимо иметь определенные критерии оценки техно-логической прочности металла шва, полученного при использовании того или иного исходного металла, сварочной проволоки, электродов, флюсов, за-щитных газов и т. п. Наиболее правильно оценивать технологическую проч-ность критерием, который одновременно учитывал бы все три фактора, ее определяющие: величину ТИХ; величину пластической деформации, кото-рую испытывает металл в температурном интервале хрупкости и скорость деформации (темп деформации).
В настоящее время разработаны различные методики количественной и качественной оценки склонности металла сварного шва к образованию горя-чих трещин.
Рассмотрим хорошо теоретически обоснованную методику МГТУ им. Н.Э. Баумана. В этой методике в качестве критерия оценки сопротивляемос-ти металла шва образованию горячих трещин приняты максимальная вели-чина и темп нарастания внутренних пластических деформаций, которые мо-жет выдержать металл в процессе сварки без разрушения. Испытания проводятся по следующей схеме.
Форма образца для испытаний металла на технологическую прочность
по методике МГТУ
В канавку образца наплавляется валик с использованием конкретных материалов. Образец концевыми отверстиями закрепляется в губках испы-тательной машины и может растягиваться в процессе сварки вдоль оси с определенной скоростью (мм/мин). Растяжение образца начинается в тот мо-мент, когда дуга пройдет среднее сечение, где расположены малые отвер-стия, которые служат концентраторами напряжений и деформаций. Зазор между ветвями увеличивается, в результате чего, наряду с продольными, возникают и поперечные деформации металла сварного шва. Это приближает условия испытаний к реальным условиям при сварке.
Если при какой-то скорости перемещения зажимов испытательной маши-ны в температурном интервале хрупкости металл шва разрушился и в нем появилась трещина, то дальнейшая деформация способствует раскрытию этой трещины до видимых размеров. Если горячие трещины отсутствуют, то металл шва деформируется пластично до конца испытаний.
Меняя скорость (темп) перемещения зажимов при постоянстве всех про-чих условий можно найти критическую скорость растяжения образца, пре-вышение которой вызывает появление горячих трещин. Эта критическая ско-рость (Акр ) принимается в качестве критерия сопротивляемости металла шва образованию горячих трещин, т. е. является показателем его технологичес-кой прочности. Поскольку температурный интервал хрупкости испытывае-мого металла во всех сериях опытов остается примерно постоянным, то с изменением скорости растяжения образца изменяется величина абсолютных и относительных пластических деформаций в этом интервале температур.
В связи с тем, что наличие концентраторов вызывает проявление попе-речных деформаций при продольном растяжении образца, образующиеся трещины обычно расположены в центральной части сварного шва, вдоль его оси. Наличие трещин устанавливается внешним осмотром.