Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Нижегородский государственный технический университет
им. Р.Е. Алексеева»
(НГТУ)
Кафедра «Машиностроительные технологические комплексы.
Обработка давлением и сварочное производство»
Оценка стойкости металла против образования холодных трещин при сварке
Методические указания к лабораторной работе 12
по курсу «Теория сварочных процессов»
для студентов специальностей 150701, 151701 всех форм обучения
Нижний Новгород
2012
Составитель Б.П. Конищев, Г.Е. Полынин
УДК 621.791
Оценка стойкости металла против образования холодных трещин при сварке: метод. указания к лаб. работе 12 по курсу «Теория сварочных процессов» для студентов специальностей 150701, 151701 и др. всех форм обучения/НГТУ сост.: Б.П. Конищев, Г.Е. Полынин. Н. Новгород, 2012.- 10 с.
Приводятся методы оценки стойкости металла против образования холодных трещин при дуговой сварке углеродистых и легированных сталей.
Редактор Э.Б. Абросимова
Подписано в печать
Формат 60х84 1/16. Бумага газетная. Печать офсетная. Усл. печ.л.
Уч.-изд.л. Тираж экз. Заказ .
Нижегородский государственный технический университет.
Типография НГТУ. 603600, Н.Новгород, ул. Минина, 24.
©Нижегородский государственный
технический университет, 2012
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ - изучение методов оценки стойкости металла против образования холодных трещин и сравнительная косвенная оценка стойкости различных марок сталей против образования холодных трещин
2.Теоретическая часть Холодные трещины при сварке Факторы, влияющие на образование холодных трещин
1. Структурныйфактор- наличие в структуремартенситаили игольчатогобейнита. Ориентировочно минимальная доля мартенсита в структуре перлитных сталей, при которой возможно образование холодных трещин, составляет 25-30%.
2. Силовой фактор- высокий уровень остаточных растягивающих напряжений в сварном соединении- ост, определяемый жесткостью сварной конструкции, режимом сварки, термическим циклом сварки и другими причинами.
3. Водородныйфактор- содержание и распределение водорода в металле сварного соединения после сварки. Водород наиболее заметно снижает сопротивляемость стали холодным трещинам в случае образования в сварных соединениях структуры низкоуглеродистого мартенсита (20Х13),бейнита(14Х2ГМР) или смешанной бейнитно- мартенситной структуры. При структуре среднеуглеродистого мартенсита (35ХГСН2А, 40ХГС, 30Х13) влияние водорода незначительно или практически отсутствует.
Отличительные признаки образования холодных трещин
1
.
Холодные трещины чаще образуются в
околошовной зоне (ОШЗ), чем в металле
шва,
1
. Продольные
трещины в ОШЗ типа «откол»
2. Продольные трещина по линии сплавления типа «отрыв»
3. Поперечные трещины в ОШЗ типа «частокол»
4. Подваликовые трещины в ОШЗ
5. Продольная трещина в металле шва
6. Поперечная трещина в металле шва
7.Внутренняя трещина в металле шва
Так как для предупреждения горячих трещин в металле шва сварка сталей с повышенным содержанием углерода производится низкоуглеродистой сварочной проволокой (Св-08, Св-08ГС и др.), то содержание углерода в шве значительно меньше, чем в ОШЗ. Металл шва, поэтому менее склонен к закалке.
В металле шва реже образуется мартенсит и бейнит. Образование холодных трещин в металле шва возможно в тех случаях, когда в шве образуются закалочные структуры: мартенсит и бейнит.
2. Холодные трещины образуются непосредственно после окончания сварки при охлаждении металла ниже 200-100 0С, а также после полного охлаждения сварного соединения в течении нескольких суток ( обычно до 2-х суток).
3. Холодные трещины чаще всего развиваются прерывисто (скачкообразно). Если в сварном соединении накопилась большая энергия упругой деформации, то после начального периода замедленного развития холодная трещина растет мгновенно (взрывообразно) и со значительным звуковым и механическим эффектом распространяется на все сечение соединения.
4. Поверхность излома холодных трещин блестящая, без следов высокотемпературного окисления (как у горячих трещин).
5. Траектория холодных трещин более прямолинейная, не извилистая как у горячих трещин. На шлифах видно, что холодная трещина проходит прямолинейно как по границам зерен, так и по зерну. Горячие трещины проходят только по границам зерен, поэтому они более извилистые.
