filebar
Методические пособия по сварочным работам

Переход от минимального удлинения к более высокому

Поскольку переход от минимального удлинения к более высокому происходит в некотором интервале температур, в определении ТИХ имеются некоторые условности. Верхней границей ТИХ теоретически можно считать точку перехода из жидко-твердого состояния в твердо-жидкое, определяемое по вертикали на температурной кривой относительного удлинения. За нижнюю границу температурного интервала хрупкости принято считать температуру, при которой оканчивается снижение относительного удлинения и начинается рост удлинения при охлаждении. Если имеется плавный переход от 6mln к более высокому удлинению, то температурой нижней границы ТИХ принимают точку конца линейного участка изменения удлинения.

В процессе охлаждения сплава, находящегося в твердо-жидком состоянии, возрастает вязкость, поверхностное натяжение и объемная прочность жидких прослоек, одновременно увеличиваются границы стыков между дендритами. Наступает момент, когда деформирование металла развивается за счет сдвиговых деформаций в объемах кристаллов. С этого момента возрастает пластичность и прочность сплава, а изломы вместо межкристаллитных становятся внутрикристаллитными.

Вероятность образования хрупкого межкристаллитного разрушения определяется темпом увеличения межкристаллитной прочности по мере кристаллизации и скоростью нарастания напряжений в металле в процессе его охлаждения. Схема изменения межкристаллитной внутриквартальной прочности сплава в процессе его кристаллизации, поясняющая возможность появления различного характера разрушения сплава.

При нарастании напряжения по кривой O1 неизбежно хрупкое межкристаллитное разрушение сплава. При нарастании напряжений по кривой ?2 возможно
внутрикристаллитное разрушение сплава и при нарастании напряжений по кривой разрушения вообще не должно произойти. В связи с тем, что величина межкристаллитной прочности мала, трудно рассчитывать на возможность возникновения значительных напряжений в металле, находящемся в двухфазном состоянии. Поэтому вероятность возникновения трещин или хрупкого разрушения можно оценить сравнением величины минимальной пластичности с величиной линейной усадки в конце кристаллизации.

Запас пластичности А в этом случае будет , а — коэффициент термического расширения (сокращения) при температуре солидуса. Деформация металла шва в процессе его кристаллизации определяется не только его усадкой, но и усадкой прилежащих к нему участков основного металла. Поэтому в зависимости от жесткости конструкции ее формы и размеров, а также режимов сварки конечная деформация металла шва может изменяться и стать равной или большей величины Smln. В этих случаях образование горячих трещин окажется неизбежным.

Сопротивляемость металла шва образованию горячих кристаллизационных трещин при сварке рассматривается Н. Прохоровым как технологическая прочность металла (прочность в условиях кристаллизации металла шва). Критерием количественной оценки технологической прочности металла служит величина критической скорости деформации растяжения металла шва в процессе кристаллизации, при которой начинают возникать горячие трещины.
Современные представления о зависимости прочности сплавов от состава основаны на работах А. А. Бочвра, в которых показано, что горячеломкость сплавов возрастает по мере увеличения эффективного интервала кристаллизации. Эффективный интервал кристаллизации при добавлении к чистому металлу второго компонента возрастает вплоть до появления эвтектики в неравновесных условиях кристаллизации и затем плавно падает до нуля в момент, когда температура начала линейной усадки совпадает с эвтектической. Поэтому горячеломкость, по мнению А. А. Бочвара, должна изменяться в зависимости от состава по кривой с максимумом, раположенном на оси концентраций вблизи границы появления эвтектики.

Для сплавов эвтектического типа изменение горячеломкости сплавов и критической скорости возникновения трещин и величины усадки. Минимум и максимум совпадают с предельной растворимостью второго компонента, т. е. соответствуют сплавам с наиболее широким эффективным интервалом кристаллизации. Дальнейшее увеличение содержания второго компонента в сплаве при тех же условиях кристаллизации должно способствовать увеличению эвтектики и, как следствие, уменьшению эффективного интервала кристаллизации за счет понижения его верхней границы и снижению трещинообразования.
Яндекс.Метрика