Регулирование временных напряжений

Структуру и свойства сварных соединений из среднелегированных сталей, в частности их стойкость против образования холодных трещин, можно в определенных пределах изменить, регулируя нарастание в них − при охлаждении временных сварочных напряжений. Если при охлаждении, соединения эти напряжения достигают определенной величины при температурах, предшествующих развитию бейнитного и мартенситного превращения, то эти превращения смещаются в область высоких температур. В результате стойкость сварных соединений против образования холодных трещин повышается.

В качестве примера можно привести технологию сварки стали типа 35Х3Н3М при трех типах металла шва: аустенитном, бейнитно−мартенситном и ферритно−перлитном. Швы сваривали под флюсом с использованием огарочных проволок Св−08Х20Н9Г7Т, Св−10Х5М и Св−08ГА соответственно.

Как показали эксперименты, только в соединениях с аустенитным и бейнитно−мартенситным швами поперечные напряжения перед бейнитно−мартенситным превращением в околошовной зоне при температуре 400−450°С достигают величины (12 кгс/мм²), достаточной для смещения превращения и повышения их стойкости против образования трещин. В соединениях с ферритно−перлитным швом величины этих напряжений недостаточны (6 кгс/мм² при 450°) для такого смещения.

Второй способ регулирования временных напряжений заключается в установлении рациональной последовательности выполнения отдельных швов в сварной конструкции (узле), когда первые сваренные швы увеличивают жесткость конструкции и тем самим создают напряженное состояние при сварке других швов. Следует отметить, что при чрезмерной жесткости конструкции склонность к образованию трещин может не уменьшиться, а наоборот − увеличиться.

Третий способ регулирования временных напряжений в сварных соединениях состоит в преднамеренном их деформировании внешней силой в оптимальном интервале температур при помощи специальных приспособлений. Однако большие размеры и сложность этих приспособлений ограничивают практическое применение способа деталями и узлами с относительно небольшим сечением.