Деформация металла в процессе сварки

Механизм образования горячих трещин можно объяснить следующим образом. В процессе сварки из-за неравномерного нагрева и охлаждения в металле околошовной зоны возникают значительные растягивающие термические напряжения, вызывающие деформацию металла, в результате чего по границам зерен возникают трещины. Однако не всегда трещины зарождаются непосредственно в процессе сварки. Чаще всего они возникают в околошовной зоне после 2-3 лет эксплуатации паропроводов из аустенитных сталей. Вблизи линии сплавления появляются микронадрывы, которые развиваются в микротрещины, располагающиеся вдоль сварного шва, иногда по всей окружности стыка.

Такие трещины принято называть кольцевыми, а характер разрушения паропроводов — локальным. Одна из причин возникновения кольцевых трещин в процессе эксплуатации паропровода наличие участка хрупкого металла околошовной зоны, исчерпавшего запас пластичности еще в процессе сварки стыка.

В противоположность сварным стыкам паропроводов аустенитных сталей стыки паропроводов из сталей перлитного класса не подвержены локальным разрушениям. Это объясняется тем, что в области высоких температур перлитные стали сохраняют пластические свойства.

Для определения оптимальных режимов сварки и термической обработки изделия из сталей различных структурных классов разработаны специальные методики, которые позволяют выяснить ряд вопросов, связанных со свойствами исходного материала: определить склонность стали перлитного класса к закалке и перегреву при различных режимах сварки; изменение механических свойств сталей под влиянием сварки; оценить горячую пластичность металла околошовной зоны.