Сварное соединение (рис. 6.4) при сварке плавлением включает в себя сварной шов /, образовавшийся в результате кристаллизации сварочной ванны, зону сплавления 2 и зону термического влияния J, представляющую часть основного металла, непосредственно примыкающую к сварному шву и подвергающуюся тепловому воз­действию при сварке, вызывающему изменение структуры и свойств.

Металл в любой зоне сварного соединения испытывает нагрев и охлаждение. Изменение температуры металла во времени назы­вают термическим циклом сварки. Максимальная температура нагрева в разных участках соединения различна.

Сварной шов образуется в результате расплавления основного и электродного металлов, а потому после затвердевания он имеет структуру литого ме­талла с вытянутыми столбча­тыми кристаллитами. В зоне термического влияния изме­нение нагрева происходит от температуры плавления на границе со швом до комнат­ной температуры. При этом в металле могут происходить

1500] 1Ш

Ш| 1200 то woo]

900

^Участок неполной пе­рекристаллизации

5 Участок ре - 7001

кристалла - ' «ї~»

б Участок синелом­кости »л,

различные структурные и фазовые превращения, приводящие к появлению участков металла, различающихся по структуре.

При сварке низкоуглеродистых сталей в ней отмечают участки (рис. 6.5) неполного расплавления, перегрева, нормализации, не­полной перекристаллизации, рекристаллизации и синеломкости.

Участок неполного расплавления примыкает непосредственно к сварному шву и является переходным от литого металла шва к основному. На этом участке происходит образование соединения и проходит граница сплавления. Он представляет собой узкую область (0,1—0,4 мм) основного металла, нагревавшегося до часпгчного оплавления зерен. Участок перегрева —область основного металла, нагреваемого до температур 1100—I450DC, в связи с чем металл его отличается крупнозернистой структурой и пониженными меха­ническими свойствами и тем заметнее, чем крупнее зерно и шире зона перегрева. Участок нормализации (перекристаллизации) охва­тывает область основного металла, нагреваемого до температуры 900—1100°С. Металл этого участка обладает высокими механическими свойствами, так как при нагреве и охлаждении на этом участке образуется мелкозернистая структура в результате перекристаллизации без перегрева.

Участок неполной перекристаллизации нагре­вается в пределах температур 725—900°С. В связи с неполной

перекристаллизацией, вызванной недостаточным временем и тем­пературой нагрева, структура металла состоит из смеси мелких перекристаллизовавшихся зерен и крупных зерен, которые не успели перекристшілизоваться. Свойства его более низкие, чем у металла предыдущего участка.

Участок рекристаллизации наблюдается при сварке статей, подвергавшихся холодной деформации (прокатке, ковке, штамповке). При нагреве до температуры 450—725°С в этой области основного металла развивается процесс рекристаътшации, приводящий к росту' зерна, огрублению структуры, к разупрочнению металла.

Участок, нагреваемый в области температур 200—450”С, явля­ется переходных] от зоны термического влияния к основному металлу. В этой области могут протекать процессы старения металла ч связи с выпадением карбидов и нитридов железа. Понижается пластичность и вязкость металла. По структуре этот участок практически не отличается от основного металла. Таким образом, сварное соединение характеризуется неоднородностью свойств. Ширина околошовной зоны зависит от толщины металла, вида и режима сварки. Например, при ручной дуговой сварке она состав­ляет обычно 5—6 мм.