Сопротивляемость хрупкому разрушению металла ЗТВ соединений высокопрочных сталей с содержанием углерода 0,55...0,65 %, выполненных дуговой сваркой

Abstract

С помощью методов моделирования исследовано влияние структурно-фазового состава и диффузионного водорода на сопротивляемость хрупкому разрушению металла зоны термического влияния высокопрочной стали с содержанием углерода 0,55...0,65 %. Показано, что для достижения сравнительно высокой сопротивляемости соединений развитию трещин необходимо обеспечить в металле зоны термического влияния формирование бейнитно-мартенситной структуры, в которой отсутствует верхний бейнит, а объемная доля мартенсита не превышает доли нижнего бейнита. При насыщении металла зоны термического влияния водородом, который диффундирует из наплавленного металла в процессе дуговой сварки или наплавки, склонность к хрупкому разрушению резко увеличивается. Для уменьшения охрупчивания металла необходимо применять специальные способы сварки, при которых насыщение водородом минимально (менее 0,2 мл/100 г), или специальные технологические приемы, позволяющие повысить пластические свойства металла зоны термического влияния.

Modeling methods were used to study the influence of structural-phase composition and diffusible hydrogen on brittle fracture resistance of HAZ metal of high-strength steel with carbon content of 0.55–0.65 %. It is shown that to achieve comparatively high resistance of the joints to crack propagation, it is necessary to ensure formation in the HAZ metal of bainitic-martensitic structure, in which upper bainite is absent, and martensite volume fraction does not exceed lower bainite fraction. At saturation of HAZ metal with hydrogen, which diffuses from deposited metal during arc welding or surfacing, its brittle fracture susceptibility increases markedly. To reduce metal embrittlement, it is necessary to apply special welding techniques, at which hydrogen saturation is minimum (less than 0.2 ml/100 g), or special technological methods, allowing improvement of ductile properties of HAZ metal.