Что называют зоной термического влияния?

Зона термического влияния (ЗТВ) - это участок основного металла, в котором произошли изменения структуры в результа­те сварочного нагрева.

Как можно установить структурные состояния металла на отдельных участках ЗТВ?

Рассмотрим структуру ЗТВ на примере сварного соединения доэвтектоидной стали, содержащей углеро­да 0,2%.

Сопоставляя диаграммы состояний сплавов системы Fe-Fе₃С c кривой, характеризующей изменение максимальных температур нагрева при сварке, можно легко установить структурные состояния металла на отдельных участках ЗТВ (рис.1).

Какой участок называют зоной неполного расплавления (зоной сплавления)?

Непосредственно к шву прилегает участок неполного расплавления I, металл которого нагревается при сварке до температур, лежащих между линиями ликвидус и солидус. Этот участок также называется зоной (а иногда и линией) сплавления.

Какой участок называют зоной перегрева?

За зоной сплавления следует участок перегрева 2, металл которого нагревался при сварке от температуры начала интенсивного роста зерен аустенита (1100 - 1200°С) до температуры, соответствующей линии солидус диаграммы Fе-Fе_эС. В некоторых случаях в этом районе ЗТВ может наблюдаться видманштетова структура.

Какой участок называют участком нормализации?

Участок нормализации 3 характеризуется мелкозернистым строением, так как температура нагрева стали на этом участке ограничивается интервалом температур 1100 - А_Сз. Заметим] что размеры кристаллов металла на участках 2 и 3 ЗТВ определяются размерами, которые аустенитные зерна приобрели при нагреве в процессе сварки.

 

Что представляет собой зона полной перекристаллизации?

Из сказанного следует, что участки 1-3 ЗТВ можно объединить в одну зону - зону полной перекристаллизации.

Что представляет собой зона частичной перекристаллизации? Какова ее структура?

На участке 4 ЗТВ металл при сварке нагревается в интервала температур А_С1 - А_Сз, что вызывает лишь частичную перекристаллизацию. В структуре стали на этом участке после охлаждения наблюдаются мелкие зерна перлита, а кристаллы феррита сохраняют исходные размеры. Этот участок ЗТВ принято назы­вать зоной частичной перекристаллизации.

Какой участок называют участком разупрочнения?

В зависимости от исходной структуры основного металла в ЗТВ сварного соединения особое значение может приобретать участок 5, нагреваемый до температур высокого отпуска (650 - А_С1). В тех случаях, когда основной металл в исходном состоянии был подвергнут термообработке (закалка, закалка и отпуск, закалка и старение) или нагартован, на этом участке при сварке, как правило, происходит его разупрочнение. Разупрочнение основного металла объясняется распадом пересыщенного твердого раствора либо рекристаллизацией. Поэтому участок 5 называют участком разупрочнения, При сварке отожженной стали структура на этом участке практически не отличается о структуры основного металла в исходном состоянии.

Чем ограничивается ЗТВ?

Нагрев участков основного металла ниже температуры 600 - 650°С существенного изменения в структуре и свойствах не вызывает, поэтому ЗТВ обычно ограничивают изотермой, соответствующей 650°С.

 

7.3. Влияние термического цикла сварки на характер структурных превращений в ЗТВ.

 

Назовите основные параметры термического цикла околошовной зоны

Условия, в которых происходит структурные превращения в процессе сварки, весьма далеки от равновесных, описываемых диаграммой состояний Fе-Fе_эС. В связи с этим целесообразно рассмотреть влияния основных па­раметров термического цикла сварки на превращения, происхо­дящие в ЗТВ. Основными параметрами термического цикла околошовной зоны являются:

- максимальная температура нагрева сварочного цикла;

- скорость нагрева в интервале структурных превращений;

- длительность пребывания металла выше температуры кон­ца структурных превращений;

- скорость охлаждения в температурном интервале соот­ветствующего фазового превращения.