2. Количественная оценка при испытании на специальных установках по методике мвту

Загружают 10 образцов в 10 секций с разной нагрузкой Р1<P2<…<P9<P10/

Фиксируют время разрушения t_р, разрушающую нагрузку Р, площадь F. Выдерживают двое суток.

Разрушающие напряжения ,МПа

Показателем сопротивляемости холодным трещинам принимают­ся минимальное разрушающее напряжение . Чем меньше, тем больше склонность к холодным трещинам.

- образуются хо­лодные трещины

- холодные трещи­ны не образуются.

З. Косвенная оценка сталей

3.1. Оценка углеродистых и легированных конструкционных сталей по эквиваленту углерода С_Э^Х

Стали с С_Э^Х ≤0,45% не склонны к холодным трещинам при сварке. При С_Э^Х>0,45% появляется потенциальная возможность их образования в определенных условиях.

Для трубных сталей по СНиП 02.05.06-85* эквивалент углерода определяется по формуле:

Величина эквивалента не должна превышать 0,46%

17ГС Сэх=0,413% 09Г2С Сэх=0,403% 10Г2ФБ Сэх=0,412%

Для бейнитных и бейнитно- мартенситных сталей Сэх учитывает влияние водорода Н и толщины металла :

Температура подогрева, необходимая для предупреждения холодных трещин, в этом случае определяется по формуле:

Т_под = 1440 С_Э^Х - 392оС.

При С_Э^Х > 0.27 % - склонны к трещинам

3.2. Оценка высоколегированных сталей по диаграмме Шеффлера (по соотношению элементов аустенизаторов и ферритизаторов, от которых зависит содержание мартенсита)

Аустенизаторы: [Ni]э=Ni+30C+0,5Mn+30N+0,3Cu+12B+Co

Ферритизаторы: [Сr]э=Cr+1,5Si+2Mo+5Ti+2Nb+1,5W+2Al+V

Способы борьбы с холодными трещинами

3 группы:

1. Конструкторские — это правильный выбор основного металла конструкции не склонного или мало склонного к холодным трещинам.

НУ стали С<0,25%

Чем больше содержание легирующих элементов, тем больше склонность этих сталей к закалке и образованию холод ных трещин

1.2. Правильное проектирование сварной Конструкции, обеспечивающее низкий уровень .

2. Металлургические

2.1.Применение НУ сварочной проволоки исключает образование холодных трещин в металле шва.

2.2. При сварке легированных сталей бейнитного и бейнитно-мартенситного классов н. ограничивать содержание водорода (см. способы борьбы с водородны­ми порами).

2.3. При сварке закаливающихся сталей без подогрева и отпуска после свар­ки применяют аустенитный вариант сварки

А - аустенитный металл шва, не склонен к холодным трещинам, пластич­ный, воспринимает остаточное растягивающее напряжение, холодных трещин нет ни в металла шва ни в ОШЗ.

3. Технологические

3.1. Применение высококонцентрированных источников энергии (лазер, электронный луч, плазма)

Эти способы обеспечивают низкий уровень и малую зону закалки.

ЭЛС - электронно лучевая сварка

ЗТВ - зона термического влияния

3.2. Выбор режимов и условий сварки, обеспечивающих Wохл меньше допустимой.

;

Чтобы уменьшить W_охл

1. увеличить

2. уменьшить V_св

3.3. Увеличить Т₀ (подогрев)

При уменьшении W_охл меньше происходит закалка, мёньше образуется мартенсита. При подогреве уменьшается (т.к.возник при неравномерном на­греве металла)

3.4. Применение отпуска после сварки

Отпуск уменьшает обеспечивает распад мартенсита t_отп<t_кр (см. стр. 20)

3.5. Применение термомеханической обработки. После сварки (горячей проковки, прокатки) уменьшается: 150≥Т_прок≥450 °С или 200≥Т_прок≥500

(ЦВ 201-98 «Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов»)