В зависимости от свойств свариваемого металла, требований, предъявляемых к сварному соединению, оценку-' свариваемости можно проводить по различным показателям: поданным изменения структуры металла, механических свойств соединения, склонности к образованию определенных дефектов и др.

Оценку структуры металла различных областей сварного

соединения проводят по равно­весным диаграммам состояния и термокинстическим графикам структурно-фазовых превра­щений в свариваемых мате­риалах. Получаемые данные до­полняют результатами специ­альных исследований механи­ческих свойств металла по мето­дике и на специальных маши­нах, позволяющих нагревать и охлаждать по программе с задан­ной скоростью образцы металла и подвергать их механическим испытаниям на любом этапе вы­полнения термической обра­ботки. Такие испытания позво­ляют проводить имитацию сва­рочных термических циклов

любого участка сварного соединения и получать результаты по но щействию их на структуру и свойства металла.

Для этой же цели используют и специальные технологические пробы, например так называемую валиковую пробу (ГОСТ 13585- 68). Для этого на пластины металла толщиной 14—30 мм наплав­ляют валики на режимах с различной погонной энергией (рис. 8.1). И і пластин вырезают поперечные образцы для испытаний на с і аттический / и ударный 2 изгиб, определение твердости и струк - I уры 3. Баликовая проба позволяет оценить влияние технологии сварки на свойства и структуру металла в соединении. Оценку свариваемости проводят и по данным определения механических свойств металла сварного соединения и отдельных его участков по ГОСТ 6996-66. Стандарт предусматривает испытания на статическое растяжение, ударный изгиб, старение, твердость. О свариваемости судят или по нормативным значениям соответствующих свойств, или по отношению их к аналогичному свойству основного металла.

Горячие трещины представляют собой хрупкие межкристал­лические разрушения металла шва и околошовной зоны, возникающие в твердо-жидком состоянии в процессе кри - сталлизации. При кристаллизации жидкий металл шва переходит в жидко-твердое, затем в твердо-жидкое и, наконец, в твердое состо­яние. В твердо-жидком состоянии образуется скелет из кристал­литов затвердевшего металла (твердой фазы), в промежутках кото­рого находится еще жидкий расплав. Металл в таком состоянии обладает очень низкой деформационной способностью и малой прочностью. Когда металл полностью закристаллизуется, его плас­тичность и прочность возрастут. Температурный интервал, в кото­ром металл находится в твердо-жидком состоянии с низкой плас­тичностью и прочностью, называют температурным интер­валом хрупкости. При охлаждении одновременно с кристаллизацией в этом интервале начинаются усадка и линейное сокращение шва, ведущее к возникновению внутренних напря­жений и деформаций, которые приводят к образованию горячих трещин. Горяще трещины могут образовываться как вдоль, так и поперек шва. Для оценки свариваемости металлов по критерию сопротивляемости горячим трещинам применяют два основных вила испытаний: на машинах и сварку технологических проб. При машинных испытаниях свариваемый образец растягивают или изгибают во время сварки. Эта деформация имитирует сварочную деформацию. Склонность материала к горячим трещинам оценивают по критической велшшне или скорости деформирования образца, при которых в нем возникают трещины. Чем выше скорость деформации или ее величина для образования трещины, тем выше сопротивляемость материала к трещинообразованию при сварке.

Для качественной характеристики склонности к трещинам используют технологические пробы, имитирующие сварное соединение с угловыми или стыковыми швами (рис. 8.2). Оценку производят по наличию и протяженности образующейся трещины в контрольном шве. Существуют и другие виды технологических проб.

Холодные трещины свое название получили в связи с тем, что их появление наблюдается при относительно низкой температуре. Для оценки свариваемости металлов по критерию сопротивляе­мости холодным трещинам также применяют два вида испытаний: технологические пробы и методы количественной оценки с приложением к образцам внешней механической нагрузки. Пробы представляют собой жесткие сварные соединения. Стойкость материала оценивают качественно по наличию или отсутствию трещин. Примерами проб могут служить крестовая проба и проба Кировского завода (рис. 8.3). В крестовой пробе цифрами показана последовательность наложения швов. В наиболее жестких условиях находится последний шов — 4-й, где и возможно образование трещин. В пробе Кировского завода, изменяя толщину металла в зоне выточки, меняют скорость охлаждения металла и степень его подкладки. По этим показателям судят о сопротивляемости металла образованию холодных трещин.

Количественными показателями оценки сопротивляемости сварного соединения образованию холодных трещин являются минимальные внешние нагружения, при которых начинают возникать холодные трещины при выдержке образцов под нагруз­кой, прикладываемой сразу же после сварки. В качестве показателя сопротивляемости служит минимальная нагрузка, при которой происходит разрушение с образованием трещины.