Основу расчетного метода оценки свариваемости составляет анализ физико-химических процессов в металлах при сварке, от которых зависят показатели свариваемости. Этот анализ выполняется с учетом свойств мате­риалов и основных конструктивно-технологических параметров процесса образования сварных соединений. Такая система компьютерного анализа свариваемости и технологии сварки легированных сталей разработана в МГТУ им. Н. Э. Баумана.

В основу анализа свариваемости положены установленные опытным путем представления о том, что показатели свариваемости сталей опреде­ляются структурой металла сварного соединения (SB), величиной аустенит - ного зерна (рз), концентрацией диффузионного водорода (Яд) и уровнем сварочных напряжений (осв). Совокупность этих факторов принято рассмат­ривать как структурно-водородно-напряженное состояние (СВНС) металла к моменту завершения охлаждения после выполнения сварки.

Для анализа процесса образования холодных трещин введены понятия о действительном и критическом СВНС металла сварного соединения. Кри­тическое СВНС соответствует такому сочетанию факторов, при которых металл проявляет склонность к замедленному хрупкому межкристаллитно - му разрушению, т. е. образованию очагов холодных трещин. Сравнение ука­занных состояний возможно по критериям действительного и критического напряжений, что позволяет сделать вывод о возможности образования хо­лодных трещин, если имеет место превышение действительного напряже­ния над критическим.

В качестве объекта расчета принято элементарное типовое стыковое соединение жестко закрепленных элементов, выполняемое одно - или много­проходной сваркой (рис. 4.1).

Подобные соединения име­ют сварочные жесткие тех­нологические пробы (ГОСТ 26388—84) и многие сварные конструкции. Этот тип со­единений позволяет модели­ровать локальные процессы (тепловые, диффузионные, сгруктурообразование) в рам­ках единой расчетной схемы.

Конструктивные особенности

изделий, определяющие уровень сварочных напряжений, учитываются задани­ем соответствующего размера Dj, обеспечивающего эквивалентную «жесткость закрепления» свариваемых элементов изделия. Алгоритм расчетной части компьютерной программы приведен на рис. 4.2.