Образование холодных трещин в сварных соединениях высокопрочных сталей с пределом текучести 350…850 МПа

Abstract

Главные проблемы при сварке высокопрочных сталей связаны с тем, что они склонны к образованию холодных трещин. Чаще всего такие трещины зарождаются в зоне термического влияния сварных соединений под воздействием растягивающих напряжений. Диффузионный водород и наличие в металле закалочных структур ускоряют этот процесс. В данной работе сделан сравнительный анализ влияния структуры, диффузионного водорода и остаточных напряжений на сопротивляемость образованию холодных трещин сварных соединений высокопрочных конструкционных сталей, которые отличаются между собой по химическому составу и уровню статической прочности. Микроструктурные изменения и формирование напряженно-деформированного состояния в жесткозакрепленных сварных соединениях изучали с использованием расчетно-экспериментальных методов исследований. Сопротивляемость сварных соединений образованию холодных трещин оценивали по результатам испытаний технологических проб и образцов по методу Implant. В результате выполненных исследований установлено, что вероятность образования продольных холодных трещин в жесткозакрепленных сварных соединениях высокопрочных сталей меняется в широких пределах. Однако имеются определенные закономерности, связанные с влиянием на этот процесс остаточных сварочных напряжений. С увеличением содержания диффузионного водорода в наплавленном металле, углеродного эквивалента стали, скорости охлаждения и напряженно-деформированного состояния сварных соединений их стойкость к образованию холодных трещин снижается. Результаты выполненных исследований могут быть использованы при разработке технологических процессов сварки высокопрочных сталей с пределом текучести от 350 до 850 МПа и углеродным эквивалентом от 0,35 до 0,70 %. Библиогр. 11, табл. 4, рис. 6.