ВЛИЯНИЕ ПОГОННОЙ ЭНЕРГИИ НА МЕТАЛЛ ОКОЛОШОВНОЙ ЗОНЫ И МЕТАЛЛ ШВА
Оценку влияния погонной энергии на основной металл производят по валиновой пробе МВТУ. Для этого из испытываемой стали, химический состав которой известен, вырезаются пластины размером 500x200Xs мм (s — толщина пластины). Число пластин должно быть не менее 6 шт. На каждую пластину вручную или автоматически наплавляется валик без поперечных колебаний электрода при постоянной для данного опыта энергии на 1 см шва (сечении валика). При ручной наплавке заданная скорость передвижения дуги должна сохраняться постоянной при помощи какого-либо механизма.
Погонная энергия при наплавке каждого валика на пробы должна быть в следующих пределах:
После наплавки выступающую часть наплавленного валика сострагивают заподлицо с основным металлом, и из пробы изготовляют образцы для определения KCUn, 7//J, а, (і аустенитного зерна на участке перегрева.
По полученным данным строят кривые зависимости свойств основного металла от погонной энергии. Для углеродистой конструкционной стали 40 (0,40 % С, 0,70 % Мн,
0, 24 % Si; 0,03 % Cr; 0,44 % Ni) такие кривые показаны на рис. 61. Из них видно, что с увеличением погонной энергии твердость околошовпой зоны уменьшается, а размер аустенитного зерна на участке перегрева увеличивается.
При погонной энергии 30—40 кДж см ударная вязкость и угол загиба имеют на и болы нее значение. Уменьшение или увеличение погонной энергии по сравнению с опти-
Рис. 61. Зависимость свойств основного металла (углеродистая сталь 40) от энергии сварки |
мальвой приводит к уменьшению этих величин. Это объясняется тем, что уменьшение погонной энергии при сохранении всех прочих начальных условий приводит к увеличению скорости охлаждения, уменьшению размера аустенитного зерна и получению менее пластичных структур в околошовной зоне. Уменьшение же ударной вязкости и угла загиба при погонной энергии выше оптимальной есть результат того, что повышенная погонная энергия приводит к замедленному охлаждению и тем самым к значительному росту аустенитного зерна в околошовной зоне, что снижает ее пластические свойства.
Влияние погонной энергии на металл шва рассмотрим для случая сварки электродами УОШ 1-13/45 стыковых соединений на стали СтЗ s 30 мм с ра гличпой погонной энергией (сечением валика). Одна проба выполнялась с малой (сечение прохода 30—35 мм2), а другая —с большей погонной энергией (сечение прохода 85—90 мм2) — рис. 62, а. Из полученных проб изготавливались образцы для испытания пн ударную вязкость (рис. 62, б).
Из графика видно, что ручная сварка стыковых соединений с большей погонной энергией приводит к заметному снижению ударной вязкости, особенно при низких тем-
пературах испытаний, в связи с тем, что сильнее проявляется дендритная ликвация, и структура шва получается грубой, крупнозернистой. Поэтому для получения оптимальных свойств металла шва рекомендуется производить сварку за несколько проходов с погонной энергией прохода порядка 20—30 кДж/см.