ПОВЫШЕНИЕ СОПРОТИВЛЯЕМОСТИ
Высокая сопротивляемость хрупким разрушениям в большинстве сварных конструкций обеспечивается комплексом мероприятий.
Решающее значение имеет выбор материала для соответствующих условий эксплуатации с учетом выполнения конструкций сваркой.
Для конструкций из высокопрочных сталей определяющим являются: получение металла шва соответствующего химического состава, возможность проведения необходимой термообработки, отсутствие трещиноподобных дефектов, возможность формирования сварных соединений и мест перехода к основному металлу с коэффициентами концентраций напряжений, находящимися в пределах, допустимых для металла данной группы прочности.
В случае опасности низкотемпературной хрупкости при выборе материала определяющими являются: достаточный запас по вязкости у основного металла при температуре эксплуатации; металл шва, не уступающий по вязкости основному металлу; малая склонность основного металла к деформационному старению и охрупчиванию под влиянием термического цикла сварки.
В случае опасности образования так называемых холодных трещин необходимо предусмотреть возможность использования конструктивных форм изделий и таких режимов сварки и технологии производства в целом, которые обеспечили бы применение эффективных методов их предотвращения.
В случае применения высокоактивных металлов возможность использования таких способов сварки с высокоэффективной защитой нагретого металла, которые бы исключали появление хрупких зон по причине загрязнения металла.
В случае опасности коррозионного растрескивания определяющим является низкая чувствительность основного металла и сварных соединений к ожидаемым при эксплуатации условиям среды и температуры.
Следовательно, ?ыбор металла должен быть сообразован с условиями эксплуатации и возможностью сохранения высоких исходных свойств основного металла после сварки.
Конструктивное оформление сварных соединений имеет свои специфические особенности в зависимости от предполагаемого вида хрупкости.
В случае применения высокопрочных сталей, в особенности при ав > 130 140 кгс/мм2, соединения, как правило, должны быть
стыковыми, с полным проваром. Применение других типов соединений возможно лишь после проведения специальных исследований по прочности.
В случае опасности низкотемпературной хрупкости не следует применять соединения с непроваром, расположенным поперек силового потока; не допускается пересечение швами непроверенных или не полностью проваренных стыков; не допускается применение сварных соединений, имеющих зоны чрезмерных пластических деформаций из-за их концентрации, а также зоны с трехосными растягивающими напряжениями; переход от одних элементов к другим должен быть-по возможности плавным.
В случаях опасности образования холодных трещин или коррозионного растрескивания основным в конструктивных и технологических решениях является возможность осуществления такой последовательности сборочно-сварочных операций и использование таких методов сварки, которые обеспечивают минимальный уровень остаточных напряжений. При необходимости надо предусмотреть мероприятия по устранению остаточных напряжений.
Выбором способов' и режимов сварки можно оказать некоторое положительное влияние на сопротивляемость хрупким разрушениям.
Наибольший эффект может быть достигнут в случае опасности образования холодных трещин, если обеспечить замедленные ско -
рости охлаждения в области ожидаемых температур структурного превращения; регулирование погонной энергии сварки и порядка наложения швов является эффективным средством изменения скорости охлаждения.
В случае низкотемпературной хрупкости охрупчивание может возникнуть как по причине высоких скоростей охлаждения, так и по причине роста зерна при длительных пребываниях металла в области высоких температур и низких скоростях охлаждения; поэтому рациональные режимы сварки могут быть установлены в каждом конкретном случае лишь специальными исследованиями.
При сварке высокоактивных металлов решающим при выборе способа сварки является надежная защита металла от загрязнения газами или шлаками.
Применением сопутствующих и последующих термических и механических обработок можно заметно повысить сопротивляемость хрупким разрущениям.
Для конструкций из высокопрочных сталей последующая термообработка, как праэило, является совершенно необходимой. Механическое заглаживание швов прокаткой или проковкой способно существенно уменыцить концентрацию напряжений. -
В случае низкотемпературной хрупкости радикальным средством нередко является высокий общий или местный отпуск. Высокий отпуск почти полностью устраняет вредные последствия, вносимые сваркой.
В случае образования холодных трещин эффективными являются сопутствующий подогрев и отпуск непосредственно после окончания сварки. В некоторых случаях достаточной является проковка для создания сжимающих напряжений.
В случае коррозионного растрескивания положительными мероприятиями являются последующий отпуск или проковка для снижения растягивающих остаточных напряжений.