Структура сварного соединения

Соединения, выполняемые сваркой плавлением состоит из четырех зон: металл шва, зона сплавления, зона термического влияния и основной металл.

Основной металл – металл, подвергающийся сварке.

Зона термического влияния - участок основного металла не подвергающийся расплавлению, структура и свойства которого изменяются в результате нагрева и пластической деформации при сварке.

Зона сплавления – металл, находящийся на границе основного металла.

Под металлом шва понимают сплав, образованный переплавленным основным и присадочным металлом или только основным металлом.

В зоне термического влияния из низкоуглеродистой стали различают следующие участки: 1-неполного расплавления, 2-перегрева, 3-полной перекристаллизации (нормализации), 4-неполной перекристаллизации, 5-рекристаллизации и 6-синеломкости (рис.6).

Рис. 6.Температурные границы участков сварного соединения

Участок неполного расплавления – переходный от расплавленного металла к основному.На этом участке происходит образование соединения и проходит граница сплавления, он представляет собой узкую область (0,1…0,4мм) основного металла, нагретого до частичного расплавления зерен, здесь происходит их значительный рост и скопление примесей, поэтому он обычно является наиболее слабым местом сварного соединения с пониженной прочностью и пластичностью. Участок перегрева – область основного металла, нагреваемого до температуры 1100…1450°С, в связи с чем металл отличается крупнозернистой структурой и пониженными механическими свойствами (пластичностью и ударной вязкостью). Участок нормализации – область металла, нагреваемый до температур 900…1100°С. Металл этого участка обладает высокими механическими свойствами, т.к. при нагреве и охлаждении на нем образуется мелкозернистая структура в результате перекристаллизации. Участок неполной перекристаллизации – зона металла нагреваемого при сварке до температур 725…900°С. В связи с неполной перекристаллизацией, вызванной недостаточным временем и температурой нагрева структура характеризуется смесью мелких перекристаллизовавшихся зерен и крупных зерен, которые не успели перекристаллизоваться. Металл этого участка имеет более низкие механические свойства, чем металл предыдущего участка. Участок рекристаллизации – область нагреваемого в пределах температур 450…725°С. Если сталь перед сваркой испытывала холодную деформацию (прокатку, ковку, штамповку), то на этом участке развиваются процессы рекристаллизации, приводящие к росту зерна, огрублению структуры, и, как следствие, к разупрочнению. Участок синеломкости – область температур 200…450°С, является переходным от зоны термического влияния к основному металлу. На этом участке могут протекать процессы старения, связанные с выпадением карбидов железа и нитридов, что вызывает понижение механических свойств этой области. Если перед сваркой металл был отожжен, то существенных изменений на последних двух участках не происходит.

Ширина зоны термического влияния зависит от вида сварки, толщины металла и режимов сварки.

При ручной дуговой сварке зона термическогго влияния составляет обычно 5…6мм, при сварке под флюсом около 10мм, при газовой сварке до 25мм.[4]

Дата добавления: 2015-11-26