Файл: Талыпов Г.Б. Сварочные деформации и напряжения.pdf

случаях разделка кромок делалась V-образной под углом 60—70°, величина притупления 1,5—2,0 мм. Сварка производилась при постоянном токе и обратной полярности электродом УОНИ—13/55 диаметром 4—5 мм. Порядок наложения швов обратно-

взятых сортов стали и вариантов толщины листов. Зона термиче­

образцов. Исследование показало, что микроструктура стали типа СХЛ вне зоны термического влияния состоит из зерен пер­ лита и феррита и незначительного количества нитевидных вклю­ чений сернистого марганца в направлении прокатки или его мел-

ких включений различной формы в направлении, перпендикуляр­ ном прокатке. Микроструктура стали 20Г вне зоны термического влияния также состоит из зерен перлита и феррита, ориентиро­ ванных в направлении прокатки. Структура мелкозернистой зоны состоит из мелких зерен перлита и феррита. Структура крупно­ зернистой зоны у стали типа СХЛ и у стали 20Г, как при первом, так и при втором режимах сварки, состоит из крупных зерен пер­ лита и утолщенной сетки феррита. Микроструктура литого ме­ талла в рассматриваемых случаях имеет дендридное строение [116].

Для сравнения распространения зон термического влияния при различных режимах сварки у каждого из образцов, как указано выше, перед приготовлением шлифов на соответствующие их грани наносились миллиметровые сетки. После этого на тех же гранях приготовлялись микрошлифы. После травления простым отсчетом клеток зоны термического влияния каждого образца переносились на миллиметровку в масштабе — один миллиметр на поверхности

в миллиметрах для каждого образца. Там же приведены наиболь­ шие и наименьшие значения литого металла.

Анализ данных этой таблицы показывает, что полуширина зоны термического влияния вдоль оси шва во всех случаях колеблется в достаточно узких пределах. Например, у листов № 1 и 1а

нять, что при постоянном режиме ручной сварки ширина зоны термического влияния вдоль оси шва остается постоянной. Влияние толщины листа сказывается в том, что с ее увеличением ширина каждой из зон (графы 2, 3) особенно при первом режиме сварки, заметно сокращается.

В случае наплавки валика вблизи последнего наблюдаются те же структурные зоны, а именно — зона наплавленного металла, крупнозернистая зона, мелкозернистая зона и зона исходной структуры [116].

Приведенные выше результаты микро- и макроисследований зоны шва позволяют сделать следующие выводы.

При принятых режимах сварки, материалах и толщине листа зона термического влияния простирается не более чем на 16 мм от оси шва.

Зона термического влияния не является структурно однород­ ной и состоит из ряда структурно различных зон, обусловленных различными условиями теплового воздействия. К наплавленному металлу прилегает крупнозернистая зона, за исключением внут­ ренних слоев толстых листов (при многослойной сварке), где

литой металл непосредственно граничит со следующей мелкозер­ нистой зоной. Для крупнозернистой зоны характерна Видманштеттова структура, особенно вблизи границы с наплавленным ме­ таллом. Там, где имеется крупнозернистая зона, она всюду гра­ ничит с мелкозернистой зоной, которая, в свою очередь, граничит с зоной исходной структуры.

Изменение силы тока в пределах 150—250 а не оказывает за­ метного закономерного влияния на ширину крупнозернистой зоны; ширина этой зоны доходит до 4 мм для листов шириной 10 мм,

до 3 мм для листов толщиной 14 мм и до 2 мм для листов толщи­ ной 18 мм при обоих режимах сварки.

Изменение силы тока в указанных пределах и толщины листа не оказывает заметного и закономерного влияния на ширину мел­ козернистой зоны.

При постоянном режиме ручной сварки ширина зоны терми­ ческого влияния вдоль оси шва практически остается постоянной.

Структура металла зоны стыкового шва автоматической сварки

Исследование производилось для стали типа СХЛ при тол­ щине листа 10 мм и автоматической сварке под слоем флюса марки ОСЦ-45, причем сварка производилась в два прохода. Первый проход выполнялся при скорости сварки в ЗО міч, силе тока 600—625 а и напряжении 32—34 в. Второй проход — при той же скорости сварки, силе тока 750—725 а и напряжении 32— 34 в. Микроанализу были подвергнуты вырезанные из сваренных встык листов образцы 50x45 мм, каждый из которых посередине своей длины содержал шов. Шлифы приготовлялись на тех гранях всех этих образцов, которые нормальны к оси шва. Перед приго­ товлением шлифов на указанные грани всех этих образцов нано­ силась миллиметровая сетка.

Исследование микроструктуры всех этих образцов показало, что, как и при ручной сварке, во всех случаях зона термического влияния состоит из четырех различных по структуре зон, а имен­ но — литого металла, крупнозернистой, мелкозернистой зон и исходной структуры основного металла.

Как и в предыдущем случае, границы между отдельными зо­ нами не резкие, несколько размыты, за исключением границы между наплавленным металлом и крупнозернистой зоной.

Границы зон термического влияния каждого из образцов про­ стым отсчетом клеток и при помощи металломикроскопа наноси­ лись на миллиметровку в масштабе: 1 мм на поверхности шлифа соответствует 10 мм на бумаге. В табл. 4 приведены максималь­ ные значения ширины структурных зон термического влияния, наибольшие и наименьшие расстояния от оси шва до границы исходной структуры основного металла в мм.

Результаты микроанализа зоны шва, выполненного автоматом, полностью подтверждают выводы, полученные на основе анализа структуры зоны шва, выполненного вручную, а именно:

а) зона термического влияния в рассматриваемом случае простирается не более, чем на 15 мм от оси шва;