Участок нормализации 4 –

область металла, нагреваемого до температур от 880 до 1100° С. Металл этого участка обладает высокими механическими свойствами, так как при нагреве и охлаждении на этом участке образуется мелкозернистая структура в результате перекристаллизации без перегрева. Ширина участка 4 составляет 0,2 - 0,4 мм.

Участок неполной перекристаллизации 5 – зона металла, нагреваемого при сварке до температур 720 – 880 °С. В связи с неполной перекристаллизацией, вызванной недостаточным временем и температурой нагрева, структура этого участка характеризуется смесью мелких перекристаллизовавшихся зерен и крупных зерен, которые не успели перекристаллизоваться. Металл этого участка имеет более низкие механические свойства, чем металл предыдущего участка. Ширина его составляет 0,1-3 мм.

Участок рекристаллизации 6 –

область металла, нагреваемого в пределах температур 510–720 °С. Если сталь перед сваркой испытала холодную деформацию (прокатку, ковку, штамповку), то на этом участке развиваются процессы рекристаллизации, приводящие к росту зерна, огрублению структуры, и, как следствие, к разупрочнению. Ширина участка 6 составляет 0,1- 1,5 мм.

Участок 7, нагреваемый в области температур 200-510 °С, является зоной перехода от зоны термического влияния к основному металлу. В этой зоне могут протекать процессы старения в связи с выпадением карбидов железа и нитридов, в связи, с чем механические свойства металла этой зоны понижаются.

Влияние вредных примесей на качество сварного шва

•Сера всегда является вредной примесью при сварке металлов, так как она создает возможность образования «горячих» или кристаллизационных трещин в металле шва. Ее содержание в металле и в сварочных материалах всегда следует жестко лимитировать.

•Это достигается при введении в сварочную ванну достаточного количества марганца. Общее снижение содержания серы в металле при сварке возможно при сильно основных шлаках. Бескислородные фторидные флюсы также способствуют удалению серы из металла в результате образования летучих фторидов металла (FeF2, FeF3) и твердых сульфидов.

•Сера хорошо удаляется при электрошлаковой сварке и переплаве металлов.

•Фосфор является вредной примесью в

металлах, снижающей их пластичность. Так, при кристаллизации стали фосфор образует ряд соединений с железом (Fe3P, Fe2P, FeP и FeP2), отличающихся своей хрупкостью, кристаллы которых могут стать зародышами холодных трещин. Содержание фосфора в металле шва при дуговой сварке понизить практически не удаётся, так как он удаляется в окислительных шлаках, а сварочные шлаки – восстановительные. Концентрация фосфора в шве значительно снижается при электрошлаковой сварке.

Кислород вредная примесь в металле при сварке, снижающая пластические свойства металла, поэтому при всех видах сварки предусматривается процесс раскисления металла шва до допустимой нормы.

•При кристаллизации металла сварочной ванны азот образует почти со всеми металлами соединения – нитриды различной степени устойчивости. Нитриды железа Fe4N, Fe2N образуют очень хрупкие игольчатые кристаллы, разрушение которых приводит к зарождению холодных трещин (замедленное разрушение). Из промышленных металлов только медь не дает устойчивых нитридов и поэтому ее можно сваривать в атмосфере азота.

•Водород является вредной примесью, которая вызывает «водородную хрупкость».

Источники водорода при сварке металлов:

•водород, поглощенный металлом

из атмосферы дугового заряда (вызывает возникновение пор и трещин);

•водород, растворенный в основном металле.

Способы снижения содержания

водорода в зоне сварки:

• частичное окисление атмосферы в сварочной зоне (сварка в СО2,

использование электродов с руднокислыми покрытиями),

•снижение парциального давления водорода;

•создание условий для уменьшения

растворимости водорода в жидком металле сварочной ванны (введение во флюсы и покрытия CaF2, фторидов и хлоридов)

низколегированных сталей до 0,25 %. Но углерод представляет собой вредную примесь при сварке специальных сталей и жаропрочных сплавов. Содержание углерода в них должно быть не более 0,03…0,06 %.