Этот тип дефектов часто встречается при сварке и объясняется в общем случае тем, что возникающие при охлаждении кристаллизующе­гося металла деформации укорочения не обеспечиваются его деформа­ционной способностью. Горячие трещины в зависимости от температу­ры их образования делятся на кристаллизационные и подсолидусные. На рис. 4.9 схематично объяснен механизм образования кристаллиза­ционных трещин. Кривая 3 отражает изменение пластичности металла в области высоких температур (так называемый температурный интервал хрупкости - ТИХ), а отрезки 1 и 2 - нарастание деформаций от момента

образования сплошного кристаллического скелета (при температуре Г0). Наклон прямых 1 и 2 различен. Если а2 > а,, то наклон прямой 2 больше, чем прямой 1. При этом фактическая деформация меньше деформационной способности металла во всем диапазоне темпера­тур, и прямая 1 расположена ниже кривой 3. Иначе - фактическая деформация меньше деформационной способности металла в ТИХ, и горячих трещин ожидать не следует. Если же вблизи от температу­ры ликвидуса деформации при охлаждении выше деформационной способности металла (прямая 2 пересекает кривую 3), то могут по­явиться горячие трещины.

Поэтому важным для предотвращения горячих трещин является выбор такого металла шва, который обладал бы в температурном интервале хрупкости высокой деформационной способностью. На­личие различных элементов-примесей в металле шва приводит при кристаллизации к образованию легкоплавких эвтектик, располага­ющихся по границам кристаллитов, где легко и происходит разру­шение при деформациях. В ряде случаев образовавшиеся горячие трещины могут «залечиваться», если в кристаллизующемся металле имеется достаточное количество эвтектик, температура плавления которых ниже температуры плавления основного металла, находя­щегося в данный момент времени в закристаллизовавшемся состо­

янии (эвтектики находятся в жидком состоянии по границам рас­тущих кристаллитов). Если количество жидкой эвтектики велико, то образовавшаяся трещина заливается еще жидкой эвтектикой.

Большое влияние на образование горячих трещин оказывает ха­рактер первичной структуры кристаллизации. При крупнокристал­лической структуре и определенной толщине эвтектических просло­ек по границам зерна склонность к образованию горячих трещин растет, а при измельчении зерна - уменьшается. Поэтому полезны лю­бые способы измельчения зерна (модификация, электромагнитное перемешивание и др.) или изменение фазового состава металла шва. Так, однофазные аустенитные стали и никелевые сплавы имеют по­вышенную склонность к образованию горячих трещин - добавле­ние элементов, образующих ферритную фазу, эту склонность умень­шает.

Из технологических приемов следует отметить выбор режимов сварки, обеспечивающих благоприятную форму шва (отношение

ширины шва к глубине провара: ~=у). Более широкие швы менее

склонны к образованию горячих трещин, что связно с характером кристаллизации (рис. 4.10).

а)

При сварке перлитных сталей (низко - и среднелегированных) уменьшение образования горячих трещин наблюдается при введе­нии подогрева, а при сварке аустенитных сталей - с применением же­стких режимов.

8 Заказ № 1398