Din punctul de vedere al unui simplu fisuri sens în îmbinările sudate nu sunt posibile: metalul când sudură primul lichid și apoi răcirea la - plastic. Cu toate acestea, factorii (cauză și efect), determinând formarea îmbinării sudură sunt de asemenea factori (condiții), formarea de fisuri în ea, cum ar fi: încălzire, topire, cristalizare, răcirea la o transformare greu de legare, faza structurală, stresul intern, micro- și macro-neomogenități și altele asemenea. Aspectul (recepția) unei îmbinări sudate fără fisuri este mai degrabă o excepție decât regula.
În orice îmbinări sudate (în special în sudarea prin topire), strict vorbind, există fisuri (chiar si micro), dar în condiții favorabile (într-un caz de succes) se prăbușesc, și în condiții nefavorabile - (în caz de eșec) - relevă - se dezvăluie . Fisurile din îmbinările sudate sunt clasificate după cum se arată în figură.
Abilitatea materialului de îmbinare sudată de a percepe fără a rupe deformarea și solicitarea cauzată de ciclul de sudare prin termodinformare se numește puterea sa tehnologică și este cea mai importantă caracteristică a metalului de sudat.
Crăpături crăpate
Conform teoriei puterii tehnologice, rezistența unei îmbinări de sudură la formarea fisurilor fierbinți este determinată de astfel de factori:
a) ductilitatea metalului în intervalul de temperatură de fragilitate;
b) valoarea (mărimea, amploarea) domeniului de temperatură de fragilitate;
c) viteza de deformare a temperaturii îmbinării sudate.
Apariția deformărilor de sudură (și a solicitărilor) este cauzată de încălzirea locală concentrată în timpul sudării și are loc întotdeauna. Acest lucru se datorează faptului că volumul încălzit al metalului în timpul sudării este întotdeauna în fixarea prin volume neîncălzite învecinate de metal și este forțat să sufere deformări plastice. Acest lucru, la rândul său, la răcire duce la apariția de solicitări și deformări suplimentare.
Deformații din metal solid puse în aplicare prin mecanisme cunoscute: infratire alunecare intragranulară (ceea ce duce la o schimbare de linii) și alunecarea intergrain însoțită de apariția unor etape de-a lungul limitelor de cereale. În aceeași secvență, rolul acestor componente cu creșterea temperaturii deformării și reducerea vitezei de deformare a metalelor și cu creșterea temperaturii de deformare a zonelor de frontieră rezistență la cereale scade mai rapid decât volumul marjei intragranular și intergranulară ductilitate semnificativ mai mică decât intragranular. Prin urmare, la temperaturi ridicate, fractura intergranulară este obișnuită, cu o mai mică plasticitate.
Cald ca cristalizare, iar fisurile subsolidus au un caracter intergranular. Distrugerea are loc între granule, de-a lungul granițelor.
Modul de sudare, care determină domeniul de temperatură în produsele sudate poate duce la faptul că baia de metal necondensat este dispus, se va schimba semnul cristalizeze deformare suplimentară a băii metalice (comprimare sau dilatare) la diferite momente de timp după secțiunea de trecere în examinare sudare sursă de căldură. Moduri de sudură moale (viteză redusă, atunci când încălzirea preliminară, etc.). Din acest punct de vedere sunt mai favorabile, deși nivelul ductilitate cristalizeze metal, acestea pot avea efecte atât pozitive, cât și negative.
Una dintre cele mai fiabil mod de a elimina fisurare la cald în sudură de metal este de a selecta un metal cu rezistență ridicată împotriva unei astfel de daune. Acest lucru se realizează fie prin creșterea capacității tulpina de metal în intervalul de temperatură de posibila apariție a fisurilor sau furnizarea de „vindecare“ format discontinuități fază lichidă mobilă (eutectice cu punct de topire scăzut). Trebuie remarcat faptul că o creștere a conținutului de element din aliaj pentru a îmbunătăți rezistența la fisurare în sudură (adică, elementul care formează eutectic de topire scăzut) nu sunt întotdeauna aplicabile, deoarece un astfel de aliaj poate avea proprietăți, inacceptabile din punct de vedere al cerințelor de proiectare operaționale. De exemplu, cu un conținut ridicat de sulf în oțelul poate fi eliminată cristalizare fisura, dar proprietățile mecanice ale acestor articulații va fi foarte scăzută.
Ca metodă tehnologică de excepție (restricții) sunt folosite pentru fisurare la cald preîncălzire (pentru oțeluri slab și srednelegirovannoj), sudarea unui mod dur (pentru oțeluri austenitice) și modurile selectate asigurând forma cusătură favorabile, adică raportul dintre lățimea și adâncimea cusăturii (stratul cusăturii). Astfel, cu una și aceeași compoziție metalică cu suduri penetrare profunda, cu o lățime mică (adică, la valori scăzute ale b / h; desen și sunt mai predispuse la fisuri fierbinți decât suduri cu raportul b / h = 1,5-3 - figura b).
Pentru a evalua tendința metalului de sudură de a forma fisuri fierbinți, există un număr de teste și tehnici. probe de proces se bazează în principal pe stabilirea caracteristicilor comparative ale metalului de sudură de rezistență realizate prin diverse materiale de sudare în condiții comparabile (mărimile eșantionului și forme, precum și alte moduri de sudare.). Metodele cantitative se bazează pe obținerea unor indici numerici comparativi ai rezistenței (sau tendinței) metalului de sudură la formarea fisurilor fierbinți în timpul încercării. Acestea sunt disponibile într-o serie de teste pentru a da un indicator numeric al rezistenței, în mod tipic de viteză suplimentară deformare forțată a probei sudate într-o anumită perioadă de cristalizare a baii de sudura și secțiunea de răcire ulterioară.
Crăpăturile crăpate
În îmbinările sudate, atât în metalul de sudură cât și în zonele de sudură apropiate ale unui număr de metale, se formează așa numitele fisuri reci. Ei și-au primit numele datorită faptului că începutul apariției lor este fixat fie la temperaturi relativ moderate (mult mai mici decât temperaturile tratării la cald), fie la temperaturi scăzute și la temperaturi scăzute.
Cel mai tipic Cracarea rece în suduri sunt fisuri transversale în metal de sudură, fisuri transversale în apropierea limitei de fuziune în zona de sudură, precum și fisuri paralele cu limita de fuziune, cunoscut sub numele de exfolierii.
De obicei, crăpătură formate la rece într-un metal cu o capacitate ridicată de deformare insuficient, în special a limitelor grăunților cauzate de întărire și deformare plastică în răcire neuniformă și transformare de fază. Crăpăturile la rece se formează fie în timpul finalizării răcirii îmbinării sudate, fie după un timp după răcirea completă (defecțiune întârziată).
Formarea fisurilor reci în procesul de răcire continuă este determinată de acumularea de deformări plastice datorită unei modificări a dimensiunilor și formei articolului sudat răcit neuniform.
Temperaturile cele mai caracteristice ale apariției fisurilor la rece, când temperaturile de sudură sunt oteluri durificabile, care au avut loc la partea principală a descompunerii austenitei, dar poate continua descompunerea austenitei reziduale. În mod tipic, astfel de temperaturi sunt de 120 ° C și mai mici. Deseori, crăpăturile se formează deja la temperaturi în cameră puțin după sfârșitul sudurii (zeci de minute, ore și, uneori, perioade mai lungi de timp).
Formarea unui număr de oțeluri durificabile fisurarea la rece datorate atât pentru a obține structuri cu proprietăți plastice scăzute ale metalului, și cu influența hidrogenului, dizolvând sudarea în metalul topit și apoi alimentat în zona de sudură.
Considerăm că, în acest sens comportamentul hidrogenului și a influenței sale asupra proprietăților oțelului la temperatura camerei. Hidrogen dizolvat în metal sau sub forma atomic (H) sau sub formă de proton (TG), având o dimensiune foarte mică a particulelor, este ușor difuzeze în fier nu numai la temperaturi ridicate, dar și la cameră. Datorită concentrației ridicate în metalul de sudură, și, uneori, mult mai mare decât solubilitatea de echilibru a hidrogenului în zona de difuzie se extinde la concentrația sa inferioară. Aceste zone sunt suprafața de îmbinare exterioară (cu care îndepărtarea hidrogenului în aer), zona afectată de căldură și în metale de bază și diferite discontinuități în metal (pori, golurile și imperfecțiunile locale în structura cristalină a metalului). Ca urmare a unei astfel de hidrogen mișcarea valoarea sa totală în zona afectată de căldură, în anumite condiții poate crește sau descrește în funcție de cantitatea relativă de hidrogen alimentat în ea, la un interval de timp predeterminat al cusăturii și sunt eliminate din această zonă în straturile mai adânci ale metalului de bază. În același timp, o parte a intra discontinuități, asociate în moleculă și hidrogenul încetează să mai fie o difuzie mobil. Treptat aceste discontinuități moleculare crește presiunea hidrogenului la afluxul suplimentar hidrogenului atomic și formează noi molecule.
Metodele de control al formării fisurilor reci în sudarea oțelurilor de întărire sunt:
- reducerea gradului de întărire a metalului în timpul sudării;
- reducerea conținutului de hidrogen din metalul de sudură și zona de sudură;
- reducerea conținutului de hidrogen în zona de sudură cu un metal de sudură care nu este predispus la fisuri.
Metoda principală de reducere a metalului posibilitate hardenability în îmbinarea sudată, în principal în zona afectată de căldură, este de a reduce viteza de răcire după sudare, realizat practic fie prin aport de căldură în creștere în timpul sudării sau încălzirea preliminară a produsului. Creșterea energiei de rulare în timpul sudării este permisă numai în limite limitate. Prin urmare, metoda principală care afectează radical modificarea (scădere) a ratei de răcire a metalului în timpul sudurii, preîncălzire este produs sudat.