3.1 Оценка углеродистых и легированных конструкционных сталей по эквиваленту углерода Сэх

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 С_э^х=0,413% 09Г2С С_э^х=0,403% 10Г2ФБ С_э^х=0,412%

Для бейнитных и бейнитно- мартенситных сталей С_э^х 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- 392^оС.

При > 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%

25 Чем больше содержание легирующих элементов, тем больше

25Х склонность этих сталей к закалке и образованию холодных

25ХГ трещин

25ХГС

1.2 Правильное проектирование сварной конструкции, обеспечивающее низкий уровень _ост.

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 надо 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 металле шва ни в ОШЗ.

3. Технологические

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

Эти способы обеспечивают низкий уровень _ост и малую зону закалки.

ЭЛС – электронно лучевая сварка

ЗТВ – зона термического влияния

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

W_охл<W_{д(кр. пр.)}; W_охл<W_д(СТS)

Что бы уменьшить W_охл

1. увеличить q_и = _иJ_свU_д

2. уменьшить скорость сварки V_св

3.3 Увеличить Т₀ (подогрев)

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

3.4 Применение отпуска после сварки

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

3.5 Применение термомеханической обработки после сварки (горячей проковки, прокатки) _ост уменьшается: 150  Т_прок  450 ^оС или 200  Т_прок  500 ^оС (ЦВ 201-98 «Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов»)