своеобразной термической обработки структура нижележащих слоев значительно улучшается, становится мелкозернистой, грубая столбчатость строения исчезает (рис. 154). Верхний валик сохраняет литую структуру металла, однако его свойства все же несколько улучшаются.

Микростр у к т у р а основного металла в зоне термического в л и я н и я. Если знать максимальные температуры нагрева отдельных точек зоны термического влияния и скорость их охлаждения, то, пользуясь диаграммой железо — углерод, можно определить, какие изменения структуры возможны на участках зоны термического влияния и даже примерно установить линейные размеры этих участков. Максимальные температуры нагрева отдельных точек зоны термического влияния можно опре-

Рис. 154. Схема изменения структуры металла шва при наложении последующих слоев металла.

,,415 ьомов I о.5 ааз 1.0 15 г.о г.п

Рис. 155. Строение зоны термического влияния при сварке малоуглеро-диетой стали.

делить как экспериментально так и теоР-и,еск„ - на =е теории распространения тепла при сварке^см. ^г

^ГпиЛобТхХично изображен сварной шов, а над ним про-вед^акривв^Р^еления максимальных температур для точек

зоны термического влияния. Рядом в том же температурном масштабе построен левый угол диаграммы состояния железо — углерод, где вертикальной прямой /—/ показан состав свариваемого металла. Если наметить на данной прямой температурные границы участков зоны термического влияния, имеющих примерно одинаковую структуру, то можно перенести эти границы на кривую распределения максимальных температур и затем снести их вниз, т. е. на шов. Таким образом устанавливают примерные линейные размеры участков зоны термического влияния.

Зона термического влияния состоит из следующих характерных участков (рис. 155): / — неполного расплавления; 2 — перегрева; 3—нормализации; 4 — неполной перекристаллизации; 5—рекристаллизации; 6 — синеломкости. Рассмотрим структуру и свойства каждого из участков зоны термического влияния.

Участок / неполного расплавления— тонкая переходная полоска от металла шва к основному металлу. Максимальные температуры нагрева — от температуры плавления металла до температуры солидус. Следовательно, здесь есть и жидкая и твердая фазы, облегчающие развитие крупного зерна.

На данном участке происходит непосредственное сращивание кристаллов металла шва с зерном основного металла, поэтому он зачастую определяет качество сварного соединения. Структура феррито-перлитная с окантовкой перлитных выделений ферритными прослойками.

Участок 2 перегрева лежит в интервале максимальных температур нагрева Тс — ИЗО °С. В этих условиях зерно успевает сильно вырасти, а последующая перекристаллизация при охлаждении не дает его заметного измельчения. Поэтому металл участка перегрева имеет крупнозернистое строение. Феррит окружает укрупненные перлитные зерна своеобразной каймой, причем иногда здесь можно видеть видманштеттовую структуру. Участок перегрева отличается ухудшенными механическими свойствами (прочностью, пластичностью). Поэтому чем он меньше, тем выше качество сварного соединения.

Участок 3 нормализации находится в тех областях металла, которые нагреваются до максимальных температур, отвечающих точке Асз и 1130 °С. Так как длительность пребывания металла при этих температурах невелика, зерно аустенита заметно вырасти не успевает. Последующая перекристаллизация при охлаждении металла приводит к получению мелкой равноосной структуры. Металл этого участка имеет самые высокие механические свойства.

Участок 4 неполной перекристаллизации наблюдается в области нагрева металла до максимальных температур между точками Ас/ и Асз. Протекающие здесь превращения таковы: при достижении металлом в процессе нагрева температуры, соответствующей точке АС1,происходит эвтектоидное превращение, т. е. перлит Переходит в аустенит и затем феррит начинает