2.4. Макроструктура сварных соединений
На
поперечных макрошлифах видна структура
закристаллизовавшегося металла
(рис. 15), а также размер области, в
которой произошло расплавление и
совместная кристаллизация металла
свариваемых листов. Можно определить
наличие непровара (рис. 15, а) и трещин.
С
увеличением тепловой насыщенности
режима сварки происходит расплавление
металла в большем объеме. На рис. 15, б
представлен наиболее оптимальный
вариант макроструктуры сварного шва
при роликовой сварке. При подводе слишком
большого количества тепла область
расплава вплотную приближается к
поверхности шва (рис. 15, в). Это
резко ухудшает свойства шва, т. к.
делает возможными выплески металла
из-под ролика. На макрошлифе на рис. 40, в
видно, что сварная точка состоит из
нескольких областей, образуемых
прерывистой поэтапной кристаллизацией
(в виде колец) или повторным расплавлением
металла при последующих импульсах тока.
А)
|
|
Б)
|
|
В)
|
|
Рис. 15.
Поперечные макрошлифы сварного шва
(роликовая сварка). 10
|
На
макрошлифах сварных соединений выявляется
также зона теплового влияния (ЗТВ), в
которой происходят структурные изменения
в твердом состоянии. В связи с этим,
травимость ЗТВ сильно отличается от
травимости наплавленного металла и
основного сплава. На рис. 16 показано
сварное соединение толстых листов двух
титановых сплавов ВТ22 и ВТ25У, выполненное
электронно-лучевой сваркой (ЭЛС). Зона
наплавленного металла имеет столбчатое
макростроение, что характерно для
большинства сварных соединений так как
кристаллизация шва идет при высоких
скоростях охлаждения и большом градиенте
температур. Зона теплового влияния на
рис. 15 состоит из двух участков:
темного (сильно травящегося), в котором
произошли процессы распада твердого
раствора, и светлого (слабо травящегося),
в котором произошла частичная закалка
сплава.
Рис. 16.
Макроструктура сварного соединения
двух толстых листов титановых сплавов
(электронно-лучевая сварка). 5
|
На рис. 17 приведена
макроструктура поперечного сечения
двухстороннего сварного шва, выполненного
под флюсом. На макрошлифе можно наблюдать
большую ширину ЗТВ и переходной зоны.
Это вызвано наложением ЗТВ от первого
и второго прохода сварочного электрода.
В зоне оплавления сварного шва
макроструктура имеет четкую ориентировку
в направлении теплоотвода.
Особенностью
сварки многих медных сплавов является
их повышенная склонность к образованию
трещин в литейной и околошовной зоне.
При неправильном термическом режиме
образования сварного шва, в нем может
возникать растрескивание в результате
термических напряжений (рис. 18).
Рис. 17.
Макрошлиф двухстороннего шва (дуговая
сварка под флюсом). 5
(Лямбер Н.)
|
а) б)
Рис. 45. Трещины
в сварном соединении сплава
МНАЖМц6-1,5-1-1 при сварке пробы типа
"вварыш": а) в корневом шве при
сварке в закаленном состоянии без
охлаждения; б) в околошовной зоне при
сварке в состаренном состоянии с
охлаждением (Вайнерман А. Е.)
|