Главная » Справочник » Материаловедение в сварке и ремонтном производстве » Трещины в сварных соединениях жаропрочных аустенитных сплавов

Трещины в сварных соединениях жаропрочных аустенитных сплавов

Хрупкие разрушения−трещины могут поразить сварные соединения сталей и сплавов еще в процессе сварки. Но они могут появиться и после сварки – во время термической обработки или в процессе эксплуатации сварных соединений. Трещины наблюдаются в металле шва и в околошовной зоне. Несмотря на сходство металлографической картины трещин различного происхождения, причины и усилия вызвавшие их появление в металле шва или околошовной зоне могут быть различными.

Интересно

Различают три вида трещин, образующихся в аустенитном шве в процессе сварки: кристаллизационные, полигонизационные и холодные. Первые два вида трещин иначе называют горячими. Кристаллизационные трещины связаны с процессом первичной кристаллизации сварочной ванны. Образуются они на этапе кристаллизации, когда металл сварного шва находится в твердо−жидком состоянии.

Они носят четко выраженный межкристаллитный характер, располагаясь по границам столбчатых кристаллов аустенита, т.е. по границам первичной кристаллизации. Они могут образовываться и между кристаллизационными слоями при обогащении сварочной ванны легко ликвирующими примесями, например серой.

Полигонизационные трещины образуются, по−видимому, непосредственно после завершения процесса затвердевания сварочной ванны при подсолидусных температурах. Они располагаются по полигонизационным границам преимущественно на тех их участках, которые совпадают с участками твердого раствора, обогащенными примесями, снижающими его пластические свойства при высоких температурах, т.е. на тех участках, которые соответствуют бывшим границам первичной кристаллизации.

Горячие трещины могут наблюдаться в сварных швах аустенитных сталей всех типов и марок. Они бывают поперечными и продольными, наружными, внутренними, кратерными, макро− и микроскопическими. Наличие макротрещин свидетельствует обычно и о присутствии микротрещин в шве. Вместе с тем, горячие микротрещины могут и не сопровождаться макротрещинами.

Холодные трещины, строго говоря, можно разделить на два вида: «теплые» трещины, возникающие еще в процессе остывания шва вследствие недостаточной прочности или пластичности, например, в интервале 500– 700ºС и, собственно, холодные трещины, образующиеся при комнатной температуре спустя более или менее продолжительное время по окончании сварки.

Причиной появления «теплых» трещин могут явиться фазовые превращения, например, образование σ−фазы. Но они могут поражать и швы не претерпевающие структурных превращений, но обладающие малым запасом пластичности из−за чрезмерно высокой степени упрочнения твердого раствора.

Причиной появления холодных трещин при комнатной температуре может быть наличие σ−фазы, образование мартенситной структурной составляющей или очень большое количество охрупчивающей составляющей, в том числе эвтектической.

Околошовные трещины, как и трещины в металле шва бывают горячие и холодные. Они могут быть продольными и поперечными, наружными и внутренними, макро− и микроскопическими. Одним из наиболее распространенных видов хрупкого разрушения сварных соединений аустенитных сталей являются околошовные трещины, идущие эквидистантно линии сплавления на расстоянии всего одного – нескольких зерен. Они называются локальными разрушениями в околошовной зоне.

Предыдущая статья Технология сварки РДС и сварка под флюсом Следующая статья Химический состав и область применения

Статьи по теме