Главная


Металловедение сварки стали и сплавов титана




Листать книгу
Листать
Страницы: 1 ... 19 ... 57 ... 95 ... 133 ... 171 ... 209 ... 247 ... 285 ... 323 ... 336
228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265


скачать книгу Металловедение сварки стали и сплавов титана




Рис. 142. Характер расположения холодных трещин в околошовпой зоне образцов пробы CTS толщиной 25 мм
...
зоны полной перекристаллизации) содержании мартенсита более 60— 80% или при максимальном (в околошовной зоне) содержании мартенсита более 80— 90%. Трещины отсутствуют соответственно при среднем со­держании мартенсита до 40—50% и максимальном его содержании до 70—80% в зависимости от состава сталей. При сварке более жесткой, крестовой пробы холодные трещины в этих сталях начинают возникать при значительно более низком содержании мартенсита: среднем — выше 30—60% и максимальном — выше 40—70%. Когда содержание мартен­сита соответственно меньше 25—30 и 30—40%, трещины не образуются.
...
Сравнение результатов сварки этих проб в условиях непрерывного охлаждения околошовной зоны до комнатной температуры показывает, что жесткость крестовой пробы значительно выше жесткости пробы CTS. В околошовной зоне крестовой пробы холодные трещины отсутствуют при скорости охлаждения в два-три раза меньшей и при среднем содержа­нии мартенсита в два раза меньшем, чем в образцах пробы CTS.
...
Следует отметить, что с увеличением толщины пластин пробы CTS вероятность образования трещин, как правило, возрастает. При сварке крестовой пробы изменение толщины пластин влечет за собой изменение расстояния между швами, что оказывает влияние на распределение и величину напряжений. Этим, по-видимому, можно объяснить тот факт что при толщине 5—6 мм
...
Чем выше содержание в сталях углерода, не связанного в нераство-рившихся карбидах и находящегося в твердом растворе (мартенсите), тем более они склонны к- образованию холодных трещин при сварке. Например, в сталях 45 ХМ А, 40ХГСА, 40ХГСНМТА, 45ХНМТА, 35ХГСА и 40Х трещины возникают в менее жестких условиях (по скорости охла­ждения и толщине свариваемых элементов), чем в сталях 35ХМ, 35ХВФА и 35ХМФА. Следует полагать, что это в частности связано с более высо-
...
Рис. 142. Характер расположения холодных трещин в околошовпой зоне образцов пробы CTS толщиной 25 мм
...
Рис. 142. Характер расположения холодных трещин в околошовпой зоне образцов пробы CTS толщиной 25
...
ким уровнем микронапряжений вследствие повышения тетрагональности мартенсита и объемного эффекта превращения с ростом содержания углерода. Наиболее четко влияние углерода выявляется на сталях оди­наковой системы легирования, например «хромансиль».
...
Однако только с этих позиций не удается объяснить поведение других сталей, например ст. 45 и 36СГНЛ, у которых, несмотря на более высокое или равное содержание углерода и отсутствие сильных карбидообразую-щих элементов, сопротивляемость образованию холодных трещин выше, чем у всех предыдущих сталей. То же самое имеет место при сравнении сталей 23Г и 25НЗ со сталью 20ХГС. По-видимому, это связано с более высокой способностью сталей 36СГНА, 23Г и 25НЗ к релаксации напря­жений и более полным развитием процесса самоотпуска мартенсита, так как мартенситное превращение в них протекает при более высоких температурах. Особенно это заметно по повышению температуры, соот­ветствующей образованию 50% мартенсита, и температуры конца пре­вращения. Как показывают исследования кинетики изменения механи­ческих свойств при непрерывном охлаждении у сталей 45 и 36СГНА и особенно у сталей с меньшим содержанием углерода, легированных никелем (25НЗ, 20НГМ, 12ХН2), предел текучести в температурном ин­тервале мартенситного превращения ниже, а пластичность существенно выше, чем у всех других сталей.
...
Три последние стали обладают весьма высокой сопротивляемостью образованию холодных трещин. Проба CTS для них оказалась вообще не­достаточно жесткой, а при сварке крестовой пробы холодные трещины возникали только при предварительном замораживании образцов до —45°.
...
Полученные нами данные показывают, что температуру сопутствую­щего подогрева резко закаливающихся сталей даже при высоком содер­жании углерода не обязательно назначать выше Тж, „. Достаточно уста­навливать ее по Тм
...
Исследование кинетики изменения свойств околошовной зоны в за­висимости от количества мартенсита в процессе охлаждения показало, что высокая пластичность металла сохраняется, когда содержание мар­тенсита в структуре не превышает 45—55%. С дальнейшим увеличением содержания мартенсита пластичность резко снижается, а прочность повы­шается (см. рис. 108). Благодаря сохранению высоких пластических свойств и низкого предела текучести при Тм. 50% сталь оказывается спо­собной к релаксации напряжений за счет деформации аустенита даже при
...
ким уровнем микронапряжений вследствие повышения тетрагональности мартенсита и объемного эффекта превращения с ростом содержания углерода. Наиболее четко влияние углерода выявляется на сталях оди­наковой системы легирования, например «хромансиль».
...
Однако только с этих позиций не удается объяснить поведение других сталей, например ст. 45 и 36СГНЛ, у которых, несмотря на более высокое или равное содержание углерода и отсутствие сильных карбидообразую-щих элементов, сопротивляемость образованию холодных трещин выше, чем у всех предыдущих сталей. То же самое имеет место при сравнении сталей 23Г и 25НЗ со сталью 20ХГС. По-видимому, это связано с более высокой способностью сталей 36СГНА, 23Г и 25НЗ к релаксации напря­жений и более полным развитием процесса самоотпуска мартенсита, так как мартенситное превращение в них протекает при более высоких температурах. Особенно это заметно по повышению температуры, соот­ветствующей образованию 50% мартенсита, и температуры конца пре­вращения. Как показывают исследования кинетики изменения механи­ческих свойств при непрерывном охлаждении у сталей 45 и 36СГНА и особенно у сталей с меньшим содержанием углерода, легированных никелем (25НЗ, 20НГМ, 12ХН2), предел текучести в температурном ин­тервале мартенситного превращения ниже, а пластичность существенно выше, чем у всех других сталей.
...
ким уровнем микронапряжений вследствие повышения тетрагональности мартенсита и объемного эффекта превращения с ростом содержания углерода. Наиболее четко влияние углерода выявляется на сталях оди­наковой системы легирования, например «хромансиль».
...
сварке весьма жестких соединений. Сопутствующий подогрев с выдержкой после сварки обеспечивает, кроме того, более полное развитие процесса отпуска той части мартенсита, которая образовалась при охлаждении до Тш.
...
При сварке крестовой пробы из сталей первой группы сопутствую­щий подогрев не обязателен, так как структурное состояние этих сталей в околошовной зоне удается регулировать соответствующим изменением режимов сварки. При очень жестких режимах сварки необходим пред­варительный подогрев до 100° и выше. При сварке пробы CTS можно вообще обойтись без подогрева, однако также при условии правильного выбора скорости охлаждения (по предельно допустимому содержанию мартенсита).
...
Отрицательное влияние углерода на сопротивляемость образованию трещин наблюдается также и у сталей третьей группы. Например, в стали 20X2,5МВФ (ЭИ-415) трещины при сварке пробы CTS образуются, а в стали 18Х2ВФ они не образуются даже при сварке крестовой пробы. Однако даже первая из этих сталей оказывается значительно менее склон­ной к трещинам, чем большинство низколегированных сталей с тем же содержанием углерода, но с меньшим количеством хрома и сильных кар­бидообразующих элементов. Это объясняется высоким содержанием бей­нита в стали ЭИ-415. В работе [240] автором и В Н. Матхановым было показано, что при сварке бочкового ротора газовой турбины с толщиной стенок 25—37,5 мм
...
Между результатами сварки жестких проб и испытаний на задер­жанное разрушение по методике ИМЕТ-4 наблюдается удовлетворитель­ное соответствие (см. табл. 30—32). Порядок расположения сталей по снижению сопротивляемости задержанному разрушению в основном та­кой же. Чем выше сопротивляемость сталей образованию холодных тре­щин при сварке жестких проб (по предельным скоростям охлаждения), тем, как правило, выше величина минимального разрушающего напря­жения crpmiII и больше длительность до разрушения tv
...
Стали пятой группы с 12% Сг, имеющие мартенситную структуру с весьма малым количеством феррита, при низком содержании углерода (15Х12НМВФА и 15Х12ВМФ) или при среднем его содержании и повы­шенном легировании энергичными карбидообразующими элементами (25X11МЗФ) обладают высокой сопротивляемостью образованию холод­ных трещин при сварке. Сравнительно жесткие тонколистовые изделия из стали 15Х12НМВФА удается выдерживать после сварки (до отпуска) в течение 1—2 суш
...
сварке весьма жестких соединений. Сопутствующий подогрев с выдержкой после сварки обеспечивает, кроме того, более полное развитие процесса отпуска той части мартенсита, которая образовалась при охлаждении до
...
Сопротивляемость сталей задержанному разрушению в околошовной зоне (методика ИМЕТ-4)
...
Интересно отметить, что для всех исследованных сталей с 12% Сг характерно резкое возрастание длительности tv до разрушения в сравне­нии со сталями с 2—3% и особенно с 1% Сг. Из всех сталей с невысоким содержанием хрома такой особенностью обладает только сталь 30Х2ГСНВМ, имеющая весьма благоприятное сочетание невысокого содержания угле­рода (0,29%) с повышенным количеством вольфрама и молибдена (в сумме до 1,5%). Данные табл. 32, а также опыт применения этой стали на ряде заводов показывают, что по своему поведению она близка к стали 15Х12НМВФА.
...
Сравнение результатов испытаний сталей 1, 2, 4 и 5 групп, имеющих одинаковое структурное состояние (мартенсит), выявляет общую поло­жительную тенденцию к росту критериев пр min и tv по мере снижения содержания углерода и одновременного повышения хрома и других более энергичных карбидообразующих элементов, особенно если при этом обеспечивается также и смещение температурного интервала мар­тенситного превращения в область более высоких температур. Как уже отмечалось выше, следует указать и на возможную связь этого явления с резким уменьшением избыточной концентрации вакансий в зака­ленных сплавах железа, легированных значительными количествами хрома.
...
Приведенные данные показывают также, что сопротивляемость ста­лей образованию холодных трещин можно оценивать по критической ско­рости охлаждения только при сварке с непрерывным охлаждением до комнатной температуры. При сварке с сопутствующим подогревом или на морозе критерием оценки являются температура и время выдержки при сопутствующем подогреве или на морозе. При равных условиях подогрева или при одинаковой низкой окружающей температуре и раз­личных режимах сварки критерием оценки может служить скорость охла­ждения околошовной зоны. При этом, как было показано выше, необхо­дим анализ влияния структурного состояния, системы легирования и отдельных легирующих элементов на сопротивляемость сталей образо­ванию холодных трещин.
...
Склонность титана и его сплавов к задержанному разрушению и образованию холодных трещин при сварке была обнаружена иа самом начальном этапе применения этих материалов в сварных конструкциях. Уже в первых работах, посвященных этому вопросу (Е. А. Гусева [242], автор [72, 124, 206, 226, 255], С. М. Гуревич [243, 244], А. С. Михайлов и Б. С. Крылов [245—247]) было показано, что сопротивляемость титана образованию холодных трещин при сварке снижается с увеличением со­держания водорода, азота и кислорода. Наиболее вредное влияние оказы­вает водород, так как с ним дополнительно связано гидридное превраще­ние, протекающее с изменением объема [206, 242].
...
Для исследования образования холодных трещин в сварных соедине­ниях титана и его сплавов автором в 1958 г. была применена проба на длительное выдерживание под напряжением образцов размером 150х20х х2 мм с продольным швом, который выполняли путем проплавления основного металла дугой в аргоне вольфрамовым электродом [206]. Об­разцы непосредственно после сварки подвергались изгибу на различный угол (в пределах упругих деформаций) и выдерживались в таком состоя­нии в течение длительного времени при комнатной температуре до обра­зования трещины поперек шва. Таким способом были испытаны техни-
...
Интересно отметить, что для всех исследованных сталей с 12% Сг характерно резкое возрастание длительности tv до разрушения в сравне­нии со сталями с 2—3% и особенно с 1% Сг. Из всех сталей с невысоким содержанием хрома такой особенностью обладает только сталь 30Х2ГСНВМ, имеющая весьма благоприятное сочетание невысокого содержания угле­рода (0,29%) с повышенным количеством вольфрама и молибдена (в сумме до 1,5%). Данные табл. 32, а также опыт применения этой стали на ряде заводов показывают, что по своему поведению она близка к стали 15Х12НМВФА.
...
Сравнение результатов испытаний сталей 1, 2, 4 и 5 групп, имеющих одинаковое структурное состояние (мартенсит), выявляет общую поло­жительную тенденцию к росту критериев пр min и tv по мере снижения содержания углерода и одновременного повышения хрома и других более энергичных карбидообразующих элементов, особенно если при этом обеспечивается также и смещение температурного интервала мар­тенситного превращения в область более высоких температур. Как уже отмечалось выше, следует указать и на возможную связь этого явления с резким уменьшением избыточной концентрации вакансий в зака­ленных сплавах железа, легированных значительными количествами хрома.
...
Приведенные данные показывают также, что сопротивляемость ста­лей образованию холодных трещин можно оценивать по критической ско­рости охлаждения только при сварке с непрерывным охлаждением до комнатной температуры. При сварке с сопутствующим подогревом или на морозе критерием оценки являются температура и время выдержки при сопутствующем подогреве или на морозе. При равных условиях подогрева или при одинаковой низкой окружающей температуре и раз­личных режимах сварки критерием оценки может служить скорость охла­ждения околошовной зоны. При этом, как было показано выше, необхо­дим анализ влияния структурного состояния, системы легирования и отдельных легирующих элементов на сопротивляемость сталей образо­ванию холодных трещин.
...
Интересно отметить, что для всех исследованных сталей с 12% Сг характерно резкое возрастание длительности tv до разрушения в сравне­нии со сталями с 2—3% и особенно с 1% Сг. Из всех сталей с невысоким содержанием хрома такой особенностью обладает только сталь 30Х2ГСНВМ, имеющая весьма благоприятное сочетание невысокого содержания угле­рода (0,29%) с повышенным количеством вольфрама и молибдена (в сумме до 1,5%). Данные табл. 32, а также опыт применения этой стали на ряде заводов показывают, что по своему поведению она близка к стали 15Х12НМВФА.
...
ческий титан ИМП-1А и сплав ВТ5 (5% А1) с содержанием водорода соот­ветственно 0,025 и 0,01%. Испытания показали, что в титане ИМП-1А трещины возникали при изгибе па 45° через 45 сут,
...
В 1959—60 гг. автором и Г. В. Назаровым была использована одна из наиболее жестких сварочных проб — крестовая проба (см. § 7 гл. III). Испытания были проведены на сплавах: ОТ4 (0,0055% Н), АТЗ (0,01% Н) и АТ8 (0,005% Н). Содержание кислорода и азота находилось в пределах, допускаемых техническими условиями (N =С
...
ческий титан ИМП-1А и сплав ВТ5 (5% А1) с содержанием водорода соот­ветственно 0,025 и 0,01%. Испытания показали, что в титане ИМП-1А трещины возникали при изгибе па 45° через 45
...
При использовании этих рекомендаций следует иметь в виду, что истинное содержание водорода в шве и околошовной зоне титана и ряда его а-сплавов ниже, чем в основном металле и присадочной проволоке,
...
водорода в связи с понижением его растворимости при высоких температурах. Это было пока­зано автором, Г. В. Назаровым и Т. А. Амфитеатровой экспе­риментально путем неравномер­
...
ном металлах из сплавов этого типа необходимо ограничивать 0,005— 0,008%.
...
«й препятствуют образование гидридов и ряд других процессов (сегрега­ция водорода на дислокациях, плоскостях скольжения и границах, адсорбция водорода на поверхностях микротрещин и т. д.). Однако в сплавах титана, в которых вследствие высокой растворимости водо­рода гидридное превращение ограничено или отсутствует (а-сплавы с А1 > 5—6% сплавы с а+Р
...
При исследовании задержанного разрушения и образования холодных трещин при сварке были замечены некоторые особенности поведения ти­тана и его сплавов в сравнении с закаливающимися сталями. Главными из них являются [225, 250, 226]:
...
§ 7, Механизмы задержанного разрушения сплавов титана с низким и высоким пределами текучести. Влияние газов и легирующих элементов на сопротивляемость задержанному разрушению и образованию холодных трещин
...
Механизм задержанного разрушения сплавов титана был изучен ав­тором и В. Н. Мещеряковым по методике ИМЕТ-4 (см. § 6 гл. III). Пло­ские образцы (см. рис. 32, б)
...
Результаты опытов на задержанное разрушение по методике ИМЕТ-4 показали, что в сплавах с низким (Ti — 3,7% Al; ОТ4-1) и средним (ВТ6С) пределами текучести при невысоком содержании газов (0,12— 0,3% О, 0,03—0,4% N и
...
«й препятствуют образование гидридов и ряд других процессов (сегрега­ция водорода на дислокациях, плоскостях скольжения и границах, адсорбция водорода на поверхностях микротрещин и т. д.). Однако в сплавах титана, в которых вследствие высокой растворимости водо­рода гидридное превращение ограничено или отсутствует (а-сплавы с А1 > 5—6% сплавы с а
...
Характеристики сопротивляемости сплавов титана задержанному разрушению по методике ИМЕТ
...
начала разрушения может составлять 25—70% величины сужения ф при испытании этих же образцов на статическое растяжение. Минималь­ное разрушающее напряжение сгр
...
Рис. 145. Характер изменения относительного сужения г|з поперечного сече­ния образцов (см. рис. 32, б)
...
начала разрушения может составлять 25—70% величины сужения ф при испытании этих же образцов на статическое растяжение. Минималь­ное разрушающее напряжение
...
терно большее число таких остановок текучести и следующих за ними участков с быстрым нарастанием деформации, образующихся в результате лавинных срывов дислокаций при преодолении барьеров. Это явление указывает на большую степень локальности деформации в крупнозерни­стом рекристаллизованном металле и обусловлено рядом причин: мень­шим числом зерен, у которых единовременно наблюдается благоприятная ориентация плоскости наилегчайшего скольжения относительно направле­ния действующего усилия; более эффективным действием границ с боль­шим углом в качестве барьеров и т. д. Этими же причинами, а также более грубым характером скольжения (в основном по уже готовым полосам скольжения, образовавшимся вследствие термических напряжений в про­цессе сварки) объясняются в частности и более низкие предельные зна­чения a|jp у металла околошовной зоны. В противоположность этому у ос­новного металла, имеющего мелкое зерно и сохраняющего несмотря на отжиг текстуру прокатки, деформация развивается одновременно в боль­шем числе систем параллельных плоскостей скольжения.
...
Более высокие значения ор min металла околошовной зоны, по-види­мому, можно объяснить повышенным сопротивлением сдвигу металла с а'-структурой, ее большей химической однородностью в сравнении с отожженной структурой а-фазы, а также эффектом блокировки готовых полос скольжения по границам зерен примесными атомами (О, N) в про­цессе охлаждения при сварке. Последнее предположение подтверждается тем, что при испытании технического титана на ползучесть при 150— 300° обнаруживается его упрочнение. Этот эффект связывают с явлением деформационного старения. Временная зависимость прочности и ползу­чести при напряжениях ниже предела текучести, наблюдаемая при ком­натной температуре, при этих температурах исчезает [251].
...
Развитие химической неоднородности в a-фазе титана при отжиге, особенно по таким ограниченно растворимым элементам, как железо, впервые было обнаружено Л. С. Морозом [252]. Позднее автором, И. Я. Дзыковичем и В. Н. Мещеряковым с помощью локального рентгено-спектрального анализа было показано, что в отожженном сплаве с 3,7% А1 и 0,3% Fe границы зерен, а также границы между пластинками а-фазы обогащены железом (до 1—2%) и обеднены алюминием (до 3,0— 3,2%).
...
У сплавов с высоким пределом текучести макроскопическая деформа­ция в околошовной зоне либо совсем не обнаруживается (ВТ14), либо оказывается весьма малой. При этом у сплава ВТ6 в начальный период испытания деформация целиком локализуется по границам зерен и только по истечении нескольких суток начинает развиваться внутри зерен. В противоположность сплавам предыдущей группы в околошовной зоне сплавов ВТ14 и ВТ6 преимущественными местами возникновения трещин служат границы зерен. Однако в основном металле, благодаря мелкозер­нистому его строению, разрушению практически всегда предшествует малая пластическая деформация, и трещины образуются как по грани­цам, так и в теле зерен. Различия в характере деформации и возникновения трещин в сплавах титана этих двух групп показаны на рис. 146 и 147. Закалка и старение сплава ВТ14 после сварки делает металл околошовной зоны способным воспринимать заметную деформацию. Этому способствуют появление участков а-фазы, обедненных ^-стабилизаторами, а также час­тичная релаксация напряжений.
...
Результаты испытаний на задержанное разрушение свидетельствуют о весьма существенном влиянии газов на механизм разрушения сплавов титана (рис. 148). Наиболее резкое отрицательное влияние на склонность к образованию холодных трещин при сварке а- и а-Ьб-сплавов титана с ограниченным количеством В-фазы оказывают кислород, азот и особенно водород.
...
терно большее число таких остановок текучести и следующих за ними участков с быстрым нарастанием деформации, образующихся в результате лавинных срывов дислокаций при преодолении барьеров. Это явление указывает на большую степень локальности деформации в крупнозерни­стом рекристаллизованном металле и обусловлено рядом причин: мень­шим числом зерен, у которых единовременно наблюдается благоприятная ориентация плоскости наилегчайшего скольжения относительно направле­ния действующего усилия; более эффективным действием границ с боль­шим углом в качестве барьеров и т. д. Этими же причинами, а также более грубым характером скольжения (в основном по уже готовым полосам скольжения, образовавшимся вследствие термических напряжений в про­цессе сварки) объясняются в частности и более низкие предельные зна­чения a|jp у металла околошовной зоны. В противоположность этому у ос­новного металла, имеющего мелкое зерно и сохраняющего несмотря на отжиг текстуру прокатки, деформация развивается одновременно в боль­шем числе систем параллельных плоскостей скольжения.
...
Более высокие значения ор min металла околошовной зоны, по-види­мому, можно объяснить повышенным сопротивлением сдвигу металла с а'-структурой, ее большей химической однородностью в сравнении с отожженной структурой а-фазы, а также эффектом блокировки готовых полос скольжения по границам зерен примесными атомами (О, N) в про­цессе охлаждения при сварке. Последнее предположение подтверждается тем, что при испытании технического титана на ползучесть при 150— 300° обнаруживается его упрочнение. Этот эффект связывают с явлением деформационного старения. Временная зависимость прочности и ползу­чести при напряжениях ниже предела текучести, наблюдаемая при ком­натной температуре, при этих температурах исчезает [251].
...
Развитие химической неоднородности в a-фазе титана при отжиге, особенно по таким ограниченно растворимым элементам, как железо, впервые было обнаружено Л. С. Морозом [252]. Позднее автором, И. Я. Дзыковичем и В. Н. Мещеряковым с помощью локального рентгено-спектрального анализа было показано, что в отожженном сплаве с 3,7% А1 и 0,3% Fe границы зерен, а также границы между пластинками а-фазы обогащены железом (до 1—2%) и обеднены алюминием (до 3,0— 3,2%).
...
У сплавов с высоким пределом текучести макроскопическая деформа­ция в околошовной зоне либо совсем не обнаруживается (ВТ14), либо оказывается весьма малой. При этом у сплава ВТ6 в начальный период испытания деформация целиком локализуется по границам зерен и только по истечении нескольких суток начинает развиваться внутри зерен. В противоположность сплавам предыдущей группы в околошовной зоне сплавов ВТ14 и ВТ6 преимущественными местами возникновения трещин служат границы зерен. Однако в основном металле, благодаря мелкозер­нистому его строению, разрушению практически всегда предшествует малая пластическая деформация, и трещины образуются как по грани­цам, так и в теле зерен. Различия в характере деформации и возникновения трещин в сплавах титана этих двух групп показаны на рис. 146 и 147. Закалка и старение сплава ВТ14 после сварки делает металл околошовной зоны способным воспринимать заметную деформацию. Этому способствуют появление участков а-фазы, обедненных ^-стабилизаторами, а также час­тичная релаксация напряжений.
...
Результаты испытаний на задержанное разрушение свидетельствуют о весьма существенном влиянии газов на механизм разрушения сплавов титана (рис. 148). Наиболее резкое отрицательное влияние на склонность к образованию холодных трещин при сварке а- и а-Ьб-сплавов титана с ограниченным количеством В-фазы оказывают кислород, азот и особенно водород.
...
терно большее число таких остановок текучести и следующих за ними участков с быстрым нарастанием деформации, образующихся в результате лавинных срывов дислокаций при преодолении барьеров. Это явление указывает на большую степень локальности деформации в крупнозерни­стом рекристаллизованном металле и обусловлено рядом причин: мень­шим числом зерен, у которых единовременно наблюдается благоприятная ориентация плоскости наилегчайшего скольжения относительно направле­ния действующего усилия; более эффективным действием границ с боль­шим углом в качестве барьеров и т. д. Этими же причинами, а также более грубым характером скольжения (в основном по уже готовым полосам скольжения, образовавшимся вследствие термических напряжений в про­цессе сварки) объясняются в частности и более низкие предельные зна­чения a|jp у металла околошовной зоны. В противоположность этому у ос­новного металла, имеющего мелкое зерно и сохраняющего несмотря на отжиг текстуру прокатки, деформация развивается одновременно в боль­шем числе систем параллельных плоскостей скольжения.
...
терно большее число таких остановок текучести и следующих за ними участков с быстрым нарастанием деформации, образующихся в результате лавинных срывов дислокаций при преодолении барьеров. Это явление указывает на большую степень локальности деформации в крупнозерни­стом рекристаллизованном металле и обусловлено рядом причин: мень­шим числом зерен, у которых единовременно наблюдается благоприятная ориентация плоскости наилегчайшего скольжения относительно направле­ния действующего усилия; более эффективным действием границ с боль­шим углом в качестве барьеров и т. д. Этими же причинами, а также более грубым характером скольжения (в основном по уже готовым полосам скольжения, образовавшимся вследствие термических напряжений в про­цессе сварки) объясняются в частности и более низкие предельные зна­чения a|jp у металла околошовной зоны. В противоположность этому у ос­новного металла, имеющего мелкое зерно и сохраняющего несмотря на отжиг текстуру прокатки, деформация развивается одновременно в боль­шем числе систем параллельных плоскостей скольжения.
...
а — следы сдвнгообразовання у границы зерна, совпадающей по направлению с приложенный напряженней, в сплаве BT6(x9J0); б—трещины по гра­ницам зерен, поперечным к направлению приложенного напряжения, в сплаве BTU (Х400); в —то же по границам из вершины схода трех
...
а — следы сдвнгообразовання у границы зерна, совпадающей по направлению с приложенный напряженней, в сплаве BT6(x9J0); б—трещины по гра­ницам зерен, поперечным к направлению приложенного напряжения, в сплаве BTU (Х400); в —то же по границам из вершины схода трех
...
а — следы сдвнгообразовання у границы зерна, совпадающей по направлению с приложенный напряженней, в сплаве BT6(x9J0); б—трещины по гра­ницам зерен, поперечным к направлению приложенного напряжения, в сплаве BTU (Х400); в —то же по границам из вершины схода трех
...
Рис. 146. Микроскопические трещины в околошовиой зоне сплавов с высоким пределом текучести при испытании на задержанное
...
Пластическая деформация кон­центрируется по границам рекри-сталлизованных зерен, которые вследствие более дефектного строения оказываются способными к упру-говязкому течению. Разрушение становится макроскопически хрупким.
...
Характерно, что скорость ползучести у сплава с 0,13— 0,14% О па 2—3 порядка вы­ше и значительно более рез­ко изменяется в зависимости от приложенного напряжения, чем у сплава с 0,45% О (рис. 151). В процессе испытания высоко­пластичных сплавов в усло­виях воздействия постоянной нагрузки происходят настолько
...
значительное уменьшение рабо­чего сечения образца и увели­чение действующих напряже­ний, что точность сравнитель­ной оценки их сопротивляемо­сти задержанному разрушению п0 °*р min и %i
...
дальнейшем сплавы этого типа целесообразно испытывать на машинах, в которых в процессе ползучести можно поддерживать постоянным дей­ствующее напряжение. Особенную ценность такие испытания пред­ставляют для анализа влияния небольших изменений в содержании
...
недостаточно для перехода к макроскопически хрупкому, межзерепному характеру раз­рушения.
...
кристаллизованных зерен. Не исключено также, что в присутствии гид­ридов возможными местами образования зародышей микротрещины яв­ляются и границы раздела гидридов с фрагментами а- и а'-фаз.
...
В связи с известным влиянием скорости охлаждения на кинетику гидридного превращения и дисперсность выделения гидридов в около­шовной зоне (см. § 7 гл. 5) представляло интерес изучить этот эффект на сплаве ОТ4-1 с повышенным содержанием водорода (0,04%). Содер­жание кислорода и азота в сумме составляло 0,17%. Скорость охлажде­ния изменяли в пределах от 270 до 15 град/сек
...
Влияние скорости охлаждения на характеристики задержанного разрушения металла околошовной зоны сплава ОТ4-1
...
кристаллизованных зерен. Не исключено также, что в присутствии гид­ридов возможными местами образования зародышей микротрещины яв­ляются и границы раздела гидридов с фрагментами а- и а'-фаз.
...
Аналогичные исследования на сплавах с высокой растворимостью водорода (ВТ6, АТ8) не выявили четкого влияния скорости охлаждения на задержанное разрушение, по-видимому, из-за отсутствия гидридов.
...
Если при объяснении водородной хрупкости исходить в частности из представлений об адсорбционном эффекте, то водород можно рассматри­вать как своеобразный индикатор времени зарождения микротрещин.
...
Рис. 152. Влияние водорода на характер зависимости прочности ар сплава системы Ti—Al—Zr с различным содержанием кислорода от
...
Аналогичные исследования на сплавах с высокой растворимостью водорода (ВТ6, АТ8) не выявили четкого влияния скорости охлаждения на задержанное разрушение, по-видимому, из-за отсутствия гидридов.
...
к вершинам границ зерен. Вследствие этого концентрация деформации по границам постепенно снижается и металл оказывается способным вос­принимать более заметную внутризеренную деформацию. Повышение содержания А1 и В-стабилизирующих упрочняющих элементов и приме­сей (О, N) свыше определенных пределов может приводить к локализа­ции пластической деформации целиком по границам зерен. В этом слу­чае механизм зарождения микротрещин сплавов титана с высоким пре­делом текучести может быть принят таким же, как и для закаленных сталей, включая и существенную роль вакансий [225]. Однако избыточ­ные концентрации вакансий в сплавах титана должны быть ниже в связи с малым объемным эффектом и высокой температурой В -> а'-превращения. Это может являться одной из причин большей длительности задержанного разрушения титановых сплавов с высоким пределом текучести в срав­нении с закаленной сталью. Основными источниками избыточных кон­центраций вакансий в титановых сплавах являются: закалка с высоких температур (околошовная зона) и значительная локальная деформация по границам зерен и плоскостям спайности (1010) при выделении гидрид-ной фазы.
...
Несмотря на малое количество образующихся гидридов, локальный характер их выделения и большой объемный эффект, которым сопрово­ждается а -> у-превращение (в три раза более высокий, чем при мартеи-ситном превращении в сталях), обусловливают также высокую концен­трацию микронапряжепий у границ зерен и плоскостей скольжения. Этому способствует также и то, что гидридное превращение развивается преимущественно при пониженных температурах.
...
В общем случае, когда сразу или вслед за упругопязким течением по границам зерен в сплавах титана развивается заметная пластическая деформация во внутризеренных объемах, при анализе механизма зарожде­ния микротрещин, по-видимому, следует исходить из современных дисло­кационных моделей.
...
По одной из распространенных моделей Зипера—Стро [254] заро­ждение трещин (типа скола) происходит у прочных препятствий (напри­мер, границ, зерен, двойников, гидридов) при заблокировании полос скольжения, состоящих из краевых дислокаций. Однако наиболее реаль­ными и чаще других практически подтверждающимися моделями заро­ждения трещин в металлах с Г. П. У. решеткой являются модели Гилмена [255] и В. Н. Рожанского [256, 257]. Согласно этим моделям заро­ждение трещин происходит вследствие нелинейности скольжения в поло­сах скольжения в местах нагромождения дислокаций у препятствий, либо в результате искривления плоскостей скольжения при воздействии дислокаций в других действующих плоскостях скольжения. Сдвиг по изогнутым плоскостям должен вызвать нормальные напряжения, при­водящие к отрыву скользящих плоскостей. Эти модели особенно важны для металлов, у которых, как у а-титана, плоскости скольжения и спай­ности совпадают (плоскость базиса (1010). Характер зародышевых тре­щин в сплаве ОТ4-1 на микрофотографиях, полученных с помощью опти­ческого (рис. 147, а и б) и электронного микроскопов (рис. 147, в)
...
Модели Коттрелла, Орована, Фриделя [258,259] и др., основанные на анализе явлений при пересечении дислокаций или при разрезании дислокационной сетки полосой скольжения, для рассматриваемого нами случая вряд ли пригодны, так как в гексагональных металлах пересекающиеся системы скольжения при низкой температуре отсут­ствуют. Весьма медленное развитие процесса деформации при испытании сплавов титана на задержанное разрушение вновь позволяет сделать предположение о возможной существенной роли избыточных вакансий в механизме зарождения трещин. В настоящее время такие гипотезы
...
к вершинам границ зерен. Вследствие этого концентрация деформации по границам постепенно снижается и металл оказывается способным вос­принимать более заметную внутризеренную деформацию. Повышение содержания А1 и В-стабилизирующих упрочняющих элементов и приме­сей (О, N) свыше определенных пределов может приводить к локализа­ции пластической деформации целиком по границам зерен. В этом слу­чае механизм зарождения микротрещин сплавов титана с высоким пре­делом текучести может быть принят таким же, как и для закаленных сталей, включая и существенную роль вакансий [225]. Однако избыточ­ные концентрации вакансий в сплавах титана должны быть ниже в связи с малым объемным эффектом и высокой температурой В -> а'-превращения. Это может являться одной из причин большей длительности задержанного разрушения титановых сплавов с высоким пределом текучести в срав­нении с закаленной сталью. Основными источниками избыточных кон­центраций вакансий в титановых сплавах являются: закалка с высоких температур (околошовная зона) и значительная локальная деформация по границам зерен и плоскостям спайности (1010) при выделении гидрид-ной фазы.
...
Несмотря на малое количество образующихся гидридов, локальный характер их выделения и большой объемный эффект, которым сопрово­ждается а -> у-превращение (в три раза более высокий, чем при мартеи-ситном превращении в сталях), обусловливают также высокую концен­трацию микронапряжепий у границ зерен и плоскостей скольжения. Этому способствует также и то, что гидридное превращение развивается преимущественно при пониженных температурах.
...
В общем случае, когда сразу или вслед за упругопязким течением по границам зерен в сплавах титана развивается заметная пластическая деформация во внутризеренных объемах, при анализе механизма зарожде­ния микротрещин, по-видимому, следует исходить из современных дисло­кационных моделей.
...
По одной из распространенных моделей Зипера—Стро [254] заро­ждение трещин (типа скола) происходит у прочных препятствий (напри­мер, границ, зерен, двойников, гидридов) при заблокировании полос скольжения, состоящих из краевых дислокаций. Однако наиболее реаль­ными и чаще других практически подтверждающимися моделями заро­ждения трещин в металлах с Г. П. У. решеткой являются модели Гилмена [255] и В. Н. Рожанского [256, 257]. Согласно этим моделям заро­ждение трещин происходит вследствие нелинейности скольжения в поло­сах скольжения в местах нагромождения дислокаций у препятствий, либо в результате искривления плоскостей скольжения при воздействии дислокаций в других действующих плоскостях скольжения. Сдвиг по изогнутым плоскостям должен вызвать нормальные напряжения, при­водящие к отрыву скользящих плоскостей. Эти модели особенно важны для металлов, у которых, как у а-титана, плоскости скольжения и спай­ности совпадают (плоскость базиса (1010). Характер зародышевых тре­щин в сплаве ОТ4-1 на микрофотографиях, полученных с помощью опти­ческого (рис. 147, а и б) и электронного микроскопов (рис. 147, в)
...
Модели Коттрелла, Орована, Фриделя [258,259] и др., основанные на анализе явлений при пересечении дислокаций или при разрезании дислокационной сетки полосой скольжения, для рассматриваемого нами случая вряд ли пригодны, так как в гексагональных металлах пересекающиеся системы скольжения при низкой температуре отсут­ствуют. Весьма медленное развитие процесса деформации при испытании сплавов титана на задержанное разрушение вновь позволяет сделать предположение о возможной существенной роли избыточных вакансий в механизме зарождения трещин. В настоящее время такие гипотезы
...
к вершинам границ зерен. Вследствие этого концентрация деформации по границам постепенно снижается и металл оказывается способным вос­принимать более заметную внутризеренную деформацию. Повышение содержания А1 и В-стабилизирующих упрочняющих элементов и приме­сей (О, N) свыше определенных пределов может приводить к локализа­ции пластической деформации целиком по границам зерен. В этом слу­чае механизм зарождения микротрещин сплавов титана с высоким пре­делом текучести может быть принят таким же, как и для закаленных сталей, включая и существенную роль вакансий [225]. Однако избыточ­ные концентрации вакансий в сплавах титана должны быть ниже в связи с малым объемным эффектом и высокой температурой В -> а'-превращения. Это может являться одной из причин большей длительности задержанного разрушения титановых сплавов с высоким пределом текучести в срав­нении с закаленной сталью. Основными источниками избыточных кон­центраций вакансий в титановых сплавах являются: закалка с высоких температур (околошовная зона) и значительная локальная деформация по границам зерен и плоскостям спайности (1010) при выделении гидрид-ной фазы.
...
выдвинуты и частично доказаны для ряда случаев статического и знако­переменного иагружения при комнатной температуре [260]. При этом в качестве основного источника вакансий считают само скольжение, в процессе которого вакансии образуются при взаимодействии краевых дислокаций. Однако пока это справедливо для металлов с Г. Ц. К. и О. Ц. К. решетками. Для металлов с Г. П. У. решеткой, у которых полосы скольжения состоят из частичных дислокаций, механизм обра­зования вакансий пока еще не ясен.
...
Рассматриваемый выше механизм разрушения наиболее вероятен для сплавов титана с низким и средним пределами текучести. Однако для определенных пределов содержания газов и легирующих элементов допускается возможным одновременное участие обоих механизмов, т. е. разрушение как по границам зерен, так и в полосах скольжения. Напри­мер, это может иметь место в высокопрочных а+В-сплавах (ВТ6, ВТ14) при повышенном содержании кислорода и азота, когда разница в сопро­тивлении сдвигу по границам зерен и по плоскостям наилегчайшего скольжения мала, или в чистых по этим примесям сплавах, но при высо­ком содержании алюминия (АТ8), когда гидридное превращение не имеет места, несмотря на относительно большое содержание водорода.
...
При сравнительной оценке сопротивляемости задержанному разру­шению сплавов титана с низким и средним пределами текучести необ­ходимо исходить из сопоставления величин всех трех критериев: opmin, tp
...
Особенно важно, чтобы сплав обладал достаточно высокой способ­ностью к внутризеренной деформации (высоким грр), так как это указы­вает иа возможность релаксации собственных напряжений без опасности образования трещин. Однако слишком высокая склонность к «ползу­чести» при относительно невысоких напряжениях может оказаться вред­ной с точки зрения потери устойчивости и недопустимого изменения формы и размеров элементов сварных конструкций.
...
Условное деление сплавов титана на сплавы с высоким и низким пре­делами текучести в свете проведенного выше анализа возможных меха­низмов задержанного разрушения справедливо в той мере, в какой пре­дел текучести определяется упрочнением твёрдого раствора примесными атомами за счёт эффективной блокировки ими дислокаций.
...
Сплавы с высоким пределом текучести, разрушающиеся макроско­пически хрупко, следует оценивать по совокупности значений двух кри­териев: ор
...
По данным испытаний на задержанное разрушение в машине ИМЕТ-4 сплавы титана располагаются в следующий ряд: ВТ6С, сплавы системы Ti—Al—Zr с малым содержанием А1, а затем уже ВТ6 и ВТ14. Это ука­зывает на преимущество системы легирования элементами, изоморфными В-фазе (V, Мо и т. д.) в сравнении с р-эвтектоидообразующими (Мп, Сг, Fe и т. д.). В последнем случае сплавы склонны к растрескиванию, по-ви­димому, из-за выделения иптерметаллидов в полосах скольжения, что ограничивает их способность к релаксации напряжений за счёт внутри­зеренной деформации.
...
выдвинуты и частично доказаны для ряда случаев статического и знако­переменного иагружения при комнатной температуре [260]. При этом в качестве основного источника вакансий считают само скольжение, в процессе которого вакансии образуются при взаимодействии краевых дислокаций. Однако пока это справедливо для металлов с Г. Ц. К. и О. Ц. К. решетками. Для металлов с Г. П. У. решеткой, у которых полосы скольжения состоят из частичных дислокаций, механизм обра­зования вакансий пока еще не ясен.
...
РЕГУЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ ТИТАНА ПРИ СВАРКЕ И ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ И ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ
...
1. Сталь перед сваркой подвергается термической обработке на высо­кую прочность (нормализация или закалка с высоким отпуском). После сварки предусматривается отпуск для снятия напряжений и выравни­вания механических свойств в различных участках соединепий. К свар­ным соединениям предъявляется требование равнопрочности с основным металлом в сочетании с определённым уровнем ударной вязкости, пла­стичности и ряда специальных свойств, характеризующих работоспо­собность соединений в соответствующих эксплуатационных условиях (например, критическая температура хрупкости и сопротивляемость хрупкому распространению трещин в условиях ударных или стати­ческих нагрузок при низких температурах; пределы длительной проч­ности и ползучести, сопротивляемость локальному разрушению при повышенных температурах и сложном напряжённом состоянии и т. д.).
...
В этом случае при технологических расчётах следует исходить из необходимости соблюдения двух противоречивых условий; а) предупре­ждения образования холодных трещин в околошовной зоне и шве за время сварки изделий и последующего их хранения до отпуска; б) обес­печения наименьшего возможного разупрочнения основного металла в участке высокого отпуска. Для выполнения второго условия сварку нужно вести по возможности на жестких режимах, т. е. при минимальных длительностях tm
...
РЕГУЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ ТИТАНА ПРИ СВАРКЕ И ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ И ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ
...
а — малоуглеродистые среднелегированные хромистые стали (0,1—15% С, 2—4% Сг) с повышенной устойчивостью аустенита, при сварке которых преобладает перлитное и особенно бейнитное пре­вращение; б — низколегированные стали с малым (до 0,2%) и средним (до 0,4Ь%) содержанием угле­рода, обладающие соответственно малой и средней устойчивостью аустенита; в
...
К числу рассматриваемых здесь сталей, к сварным соединениям кото­рых предъявляются требования равнопрочности после отпуска, отно­сятся: а) теплоустойчивые низколегированные (12МХ, 35ХМ, 35ХМФ, 35ХВФ) и среднелегированные стали типа ЭИ-415 (20X2,5МВФ, 20Х2МФ); б) жаропрочные стали с 11—13% Сг; в) высокопрочные низколегирован­ные (30ХГСА, 25ХГФА) и среднелегированные стали типа ЭИ-659 (22X2,5НВФ), ЭИ-712 (13-17ХЗНВФ) и т. д. (см. приложение I).
...
2. Сталь перед сваркой подвергается термической обработке (норма­лизация, закалка с отпуском). После сварки отпуск исключен из-за крупных габаритов конструкций. По характеру эксплуатационной на­грузки (например, многократный удар при нормальных или отрица­тельных температурах) решающим является требование высокой сопро­тивляемости сварных конструкций хрупкому разрушению. Жестких требований к равнопрочности сварных соединений основному металлу в условиях статического иагружения не предъявляется.
...
В этом случае регулирование структуры и механических свойств сварных соединений должно осуществляться целиком в процессе сварки. При расчётах технологии и режимов сварки следует исходить не только из условия предупреждения образования холодных трещин без отпуска но и из необходимости обеспечения оптимального соотношения механи­ческих свойств металла в околошовной зоне (для предупреждения сни­жения ударной вязкости и пластичности вследствие закалки, роста зерна и перегрева), в зоне отпуска (для предупреждения отпускной хрупкости) и шве непосредственно после сварки.
...
Для выполнения этих условий в качестве основного критерия расчёта параметров технологии и режимов однопроходной и многослойной сварки длинными участками следует принимать скорость охлаждения IV0
...
роста зерна. При этом одновременно резко снижается степень разупроч­нения основного металла в зоне отпуска.
...
К числу рассматриваемых здесь сталей, к которым были предъявлены эти требования, относятся низколегированные стали 12ХН2, 25НЗ, 36СГНА, 18Х2ВФ, 20НГМ, 23Г, 20ХГС, 35ХГСА, 40Х, а также ст. 45.
...
3. Стали перед сваркой подвергаются отжигу, а после сварки — полной термической обработке (закалка и низкий отпуск) на сверхвысо­кую прочность (до 150—200 кГ/мм2).
...
Рекомендуемые значения общих критериев W^ и АЖ0ПТ сталей све­дены в приложении III. \\\ выбраны по результатам оценки сопротив­ляемости образованию холодных трещин (см. § 5 гл. VI), a AWonT — по данным систематических исследований влияния скорости охлаждения на структуру и свойства околошовной зоны.
...
Стали 12МХ, 35ХМ и 20X2,5МВФ (ЭИ-415) применяются в энергома­шиностроении: первая — для паропроводов, а остальные для роторов и крепежных деталей паровых и газовых турбин. После улучшающей термообработки они имеют высокие механические и специальные свой­ства (табл. 35).
...
К числу рассматриваемых здесь сталей, к которым были предъявлены эти требования, относятся низколегированные стали 12ХН2, 25НЗ, 36СГНА, 18Х2ВФ, 20НГМ, 23Г, 20ХГС, 35ХГСА, 40Х, а также ст. 45.
...
Сталь 35ХМ характеризуется средней устойчивостью аусте­нита и резкой склонностью к закалке и образованию холод­ных трещин в околошовной зоне. В исходном состоянии (после закалки и высокого отпуска) она имеет структуру сорбита с твёрдостью 220 НВ
...
показателей пластичности (на 25%). Пониженная пластич­ность при малых
...
Сталь ЭИ-415 (20X2,5МВФ) имеет невысокое содержание С при повы­шенном количестве Сг и сильных карбидообразующих элементов (Мо, W, V) и поэтому характеризуется весьма развитым бейнитным превра­щением и значительно менее резким изменением структуры и механи­ческих свойств в околошовной зоне в сравнении со сталью 35ХМ. В ис­ходном состоянии (после закалки и высокого отпуска) сталь ЭИ-415 имеет структуру сорбита с твёрдостью 230 НВ
...
личной долей основного металла по методике ИМЕТ-1. В качестве основ­ного металла была применена сталь ЭИ-415 (20X2,5МВФ) в качестве присадочного — электроды ЛКЗ-70М (09ХГМ). Образцы рис. 21, б
...
Итак, при применении электродов, менее легированных, чем основ­ной металл, необходимо либо устанавливать предельную долю основного металла в шве для каждой конкретной композиции электрод—основной металл, обеспечивающую одинаковый уровень показателей пластич­ности металла шва и околошовной зоны внутри интервала AWom,
...
На примере стали ЭИ-415 автором и В. Н. Матхановым [240] для проверки правильности значения Wx
...
личной долей основного металла по методике ИМЕТ-1. В качестве основ­ного металла была применена сталь ЭИ-415 (20X2,5МВФ) в качестве присадочного — электроды ЛКЗ-70М (09ХГМ). Образцы рис. 21,
...
Стали с 12% Сг применяются в современных паротурбинных уста­новках для наиболее нагретых (до 565—580°) частей сварных изделий (рабочие лопатки, диафрагмы, роторы, паровые и сопловые коробки, паропроводы и т. д.).
...
его (сталь 2X13) при всех скоростях охлаждения структура околошовной зоны мартенситная, причём с уменьшением скорости охлаждения ниже 10 град/сек
...
С уменьшением содержания углерода до 0,11% (сталь 1X13) прочность и твёрдость околошовной зоны во всём диапазоне скоростей охлаждения меньше, а пластичность выше, чем у стали 2X13. Сталь 1X13 менее склонна к закалке и перегреву, однако при медленном охлаждении (12— 0,1 град/сек)
...
Введение в хромистую сталь упрочняющих легирующих добавок (W, Мо, V и Nb) делает её несколько менее чувствительной к изменениям параметров термического цикла сварки (при том же уровне углерода). Так же как и в сталях без легирующих добавок, в интервале W"o=600—1 град/сек
...
его (сталь 2X13) при всех скоростях охлаждения структура околошовной зоны мартенситная, причём с уменьшением скорости охлаждения ниже 10
...
В настоящее время хромистые жаропрочные стали марок 15X11МФ, 15Х12ВМФ и др. используются в состоянии отпуска при температурах порядка 700—720°, что обеспечивает высокий уровень как кратковре­менной прочности, так и жаропрочности. При воздействии термического цикла сварки в участках высокого отпуска может происходить дополни­тельное разупрочнение, приводящее к заметному снижению прочности сварного соединения в целом.
...
С целью детального изучения явления разупрочнения образцы из сталей 15Х11МФ, 15Х12ВМФ и 15Х11МФБ, отпущенные по разному режиму, нагревались до Гшах=740—1000° и затем охлаждались на воз­духе со скоростью 6—8 град/сек
...
В интервале J'max=740—860° наблюдается снижение прочностных свойств материала в пределах 7—20% в зависимости от марки стали и исходной термической обработки. Наиболее резко разупрочнение выяв­ляется в интервале Ггаах=840— 860°. Дальнейшее повышение Ттх
...
При исходной обработке материала на повышенную прочность явле­ние разупрочнения выражено резче, очевидно, из-за более термически неравновесного состояния материала. В то же время абсолютный уровень прочности металла зоны высокого отпуска как непосредственно после
...
мической обработки, не­смотря на одинаковый ха­рактер сварочного нагрева, выше для материала с бо­лее высокой исходной проч­ностью. Подобное явление может быть объяснено, очевидно, неполным про­хождением процесса от­пуска в условиях терми­ческого цикла сварки из-за относительной кратко­временности последнего. Это подтверждается также результатами испытания сварных соединений ста­
...
Сталь 35ХМ более склонна к трещинам и требует более высокого подо­грева при сварке.
...
Влияние режима термической обработки до и после сварки на механические свойства сварных соединений сталей 15X11МФ и 15Х12ВМФ [262]
...
Ударная вязкость а, (кГм/см2) при испытании при комнатной температуре образцов Шнадта и Менаже и твердость металла НВ у вершины надреза в зависимости от погонной энергии дуги qjv (ккал/см) при наплавке валиков на листы толщиной 16 мм
...
рациональных вариантов многослойной сварки изделий средней тол­щины, при которых достигается равномерная и наиболее высокая ударная вязкость во всех участках зоны термического влияния при наименьшей степени разупрочнения металла в зоне высокого отпуска, была исполь­зована проба Чабелки (см. § 5 гл. III).
...
Основными критериями оценки склонности стали к хрупкому разру­шению служили: температура Тк1
...
Результаты испытаний образцов Шнадта (см. рис. 27) и Менаже с над­резом по околошовной зоне, вырезанных из основного металла и из пла-
...
рациональных вариантов многослойной сварки изделий средней тол­щины, при которых достигается равномерная и наиболее высокая ударная вязкость во всех участках зоны термического влияния при наименьшей степени разупрочнения металла в зоне высокого отпуска, была исполь­зована проба Чабелки (см. § 5 гл. III).
...
Характеристики склонности к хрупкому разрушению основного металла и околошовной зоны при оптимальных режимах наплавки по данным валиковой пробы *
...
ной зоне стали 12ХН2 термический цикл наплавки сыграл роль улучшаю­щей термообработки, которая вследствие перекристаллизации приводила к устранению текстуры прокатки и снятию наклёпа с образованием мелко­дисперсной феррито-перлитной структуры с несколько более высокой твёрдостью (220 НВ),
...
Металл околошовной зоны ряда сталей первой группы (ст. 4о, 36СГНА и 35ХГСА) имеет ударную вязкость образцов с надрезом при Wn=2
...
При весьма высоких скоростях охлаждения, которые соответствуют малым значениям погонной энергии дуги, выявляется особенность в пове­дении металла околошовной зоны в сталях 40Х и 45 по сравнению со всеми другими сталями. Ударная вязкость ат
...
ной зоне стали 12ХН2 термический цикл наплавки сыграл роль улучшаю­щей термообработки, которая вследствие перекристаллизации приводила к устранению текстуры прокатки и снятию наклёпа с образованием мелко­дисперсной феррито-перлитной структуры с несколько более высокой твёрдостью (220
...




    Сварные базовые детали станков и машин. Обзор
    Руководство по пайке металлов
    Газовая сварка и резка металлов
    Металловедение сварки стали и сплавов титана
    Справочник по сварке и склеиванию пластмасс
    Контактная сварка. В помощь рабочему-сварщику
    Справочник молодого электросварщика по ручной сварке: Справ, пособие для средних ПТУ

    rss
    Карта