Индуцированные водородом холодные трещины в сварных соединениях высокопрочных низколегированных сталей (Обзор)

Abstract

Вероятность развития индуцированных водородом холодных трещин в сварном соединении зависит от ряда взаимосвязанных и сложных физических явлений. В работе представлен краткий обзор проведенных в ИЭС им. Е. О. Патона исследований по изучению процессов абсорбции водорода металлом, его диффузии в сварном соединении с учетом кинетики температурного градиента, ловушек водорода и остаточных напряжений. Расчетно-экспериментальными методами исследованы особенности диффузии водорода в недеформированном и пластически деформированном металле. Изложены результаты расчетно-экспериментальных исследований и математического моделирования механизмов образования и роста индуцированных водородом холодных трещин в сварных соединениях на микро- и макроуровне. С высокой достоверностью показано, что в основе механизма водородной хрупкости лежит взаимодействие водорода с дислокациями. Водород оказывает влияние на зарождение и рост микротрещин в металле, облегчая слияние дислокаций, что приводит к локализации пластической деформации под влиянием водорода. Как показало компьютерное моделирование развития микродефектов в металле, уменьшение размеров зерна, при прочих равных условиях, увеличивает чувствительность металла к негативному влиянию водорода. Предложен механизм роста макротрещины в содержащем водород металле с учетом эффекта водородной локализации пластичности. Библиогр. 64, рис. 12.