напряжений близка к значению предела текучести металла при данной температуре и растет с увеличением скорости деформаций. Такое же влияние оказывают объемные напряжения растяжения, которые затрудняют пластическую деформацию и способствуют образованию трещин.

Если трещины не возникли в области температур, близких к Тс, то при дальнейшем охлаждении металла шва их возникновение маловероятно, так как напр яжения в более удаленных от источника тепла участках значительно ниже предела прочности. Пластичность СтЗ в то же время остается достаточно высокой вплоть до нормальных температур. Таким образом, трещины при сварке легче всего возникают в самом начале охлаждения металла шва. В дальнейшем

Рнс. 159. Внешний вид горячих трещин.

Рис. 160. Внешний вид холодных трещин.

они могут развиваться в большей или меньшей степени в зависимости от величины и характера действующих напряжений и свойств металла.

Следует также обратить внимание на некоторое снижение показателей пластичности в интервале температур 500—1000 °С. Для СтЗ это снижение сравнительно невелико и не может служить причиной возникновения трещин. Однако для большой группы сталей и некоторых других сплавов в области сравнительно низких температур (ниже 750 °С) наблюдаются резкие провалы пластичности при весьма высоких значениях собственных напряжений, что указывает на опасность возникновения и здесь трещин. ^

Таким образом, совместное рассмотрение величины возможных напряжений и свойств металла шва позволяет установить, что существуют два интервала температур, в которых могут возникать трещины: 1) вблизи 7С; 2) в области более низких температур с пониженными пластическими свойствами металла.

В зависимости от температурного интервала возникновения различают трещины кристаллизационные, или горячие, и холодные. Кристаллизационными, или горячими, принято считать трещины, которые появляются в металле на завершающей стадии процесса кристаллизации,— в интервале температура близких к линии солидус. Холодные трещины возникают при более низких температурах, чаще всего в результате структурных превращений в металле1 г•

Механизм образования горячих и холодных трещин различен. Горячие трещины носят межкристаллический характер, т. е. проходят обычно по границам кристаллов, тогда как холодные чаще всего пересекают кристаллы и границы между ними. Горячие трещины обычно имеют извилистую форму (рис. 159) и кристаллическую зернистую поверхность излома, холодные — более прямые (рис. 160), поверхность излома их чаще всего бывает гладкой, блестящей.

В связи с тем что причины и механизм образования горячих и холодных трещин различны, рассматривать их будем раздельно, имея, однако, в виду, что борьба как с горячими, так и с холодными трещинами составляет две стороны общей проблемы повышения технологической прочности конструкций при сварке.

Возможность образования горячих трещин в сварных швах определяется одновременно рядом взаимно связанных факторов:

1)величиной и характером пластических деформаций, возникающих в шве при его кристаллизации;

2)деформационной способностью металла в температурном интервале образования кристаллизационных трещин;

3)скоростью (темпсм) нарастания деформаций. Рассмотрим эти факторы в намеченной последовательности.

§ 43. ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ В МЕТАЛЛАХ ПРИ СВАРКЕ

Если прямолинейный металлический стержень, имеющий длину /0 при температуре Т0, равномерно нагреть до температуры 7\, то он получит некоторое приращение Л/г длины, пропорциональное приращению температуры и первоначальной длине:

Д/Г=а/0(Г1-Г0). Тогда

1г = /0 + Д/г,

/1 = /о11 + «(7,1-7'о)],(VII. 1)

где а — коэффициент пропорциональности, или температурный коэффициент линейного расширения;

Большой практический интерес представляют относительные линейные е и объемные еу температурные деформации:

^ = °/"(Г;-г°) = а(71-т0).