Сопротивляемость образованию холодных трещин металла ЗТВ сварного соединения высокопрочных углеродистых сталей

Abstract

Исследовано влияние температуры предварительного подогрева и погонной энергии наплавки на изменение сопротивляемости замедленному разрушению металла ЗТВ высокопрочной стали при изменении содержания углерода в ней от 0,55 до 0,75 %. При испытаниях по методу Имплант оценено влияние содержания углерода в стали на показатели критических напряжений при замедленном разрушении металла ЗТВ . Методами растровой электронной микроскопии изучено влияние скорости охлаждения на характер разрушения металла, определены характерные зоны изломов и параметры структурных составляющих. Установлено, что при электродуговой наплавке вследствие формирования в участке перегрева закалочных структур с высокой плотностью дислокаций и локальными внутренними напряжениями, металл ЗТВ предрасположен к замедленному разрушению. При увеличении содержания углерода в стали и скорости охлаждения склонность к разрушению повышается, а уровень критических напряжений снижается до 0,07σ0,2. Увеличению сопротивляемости замедленному разрушению металла ЗТВ высокопрочных углеродистых сталей до уровня σкр ≥ 0,45σ0,2 способствует формирование более пластичных структур при снижении скорости охлаждения в интервале температур 600…500 °С. Построена диаграмма влияния содержания углерода в стали на сопротивляемость металла ЗТВ замедленному разрушению в виде зависимости w6/5 = f(C). Установлено, что предотвратить процесс замедленного разрушения в металле ЗТВ стали, в которой содержание углерода не более 0,60 %, возможно при скорости охлаждения w6/5 не более 16,0 °С/с, при С = 0,60…0,65 % — w6/5 ≤ 8,0 °С/с и при С = 0,65…0,75 % — w6/5 ≤ 5,0 °С/с. При таких условиях в металле участка перегрева ЗТВ формируются структуры, которые имеют достаточно высокую способность к микропластическому деформированию без образования микротрещин.