Сварные соединения, выполненные дуговыми способаминепосредственно после процесса характеризуются неоднородностью структуры исвойств сварного шва, зоны термического влияния, а также наличием в них сварочных напряжений.
- Неоднородная структура и свойства, зависят главным образом от неравномерности нагрева металла при сварке. Металл шва в процессе сварки в расплавленном состоянии имеет температуру свыше 1500°С, в то время, как соседние слои металла находятся в твердом состоянии. Прочность и твердость металла шва обычно в 1,5-2 раза превышает прочность и твёрдость металла в основном металле. Также неравномерно распределяются в сварном соединении такие специальные свойства, как жаропрочность, хладостойкость, коррозионная стойкость.
- Вдоль сварного шва возникает область металла, которая при сварке нагревается до очень высокой температуры, а потом охлаждается до комнатной. Эта область называется зоной термического влияния (ЗТВ).
- Все металлы сжимаются при снижении температуры. Этому процессу в области сварки препятствуют окружающие холодные слои металла и как следствие в области сварного шва и в ЗТВ возникают остаточные сварочные напряжения. Сварочные напряжения, могут достигать значительных величин, близких к пределу текучести (250-350 МПа).
Сварочные напряжения опасны тем, что могут вызвать появление трещин в сварных соединениях, особенно из легированных сталей. Кроме того, эти стали, в производственных условиях при сварке быстро остывают, что приводит к образованию закалочных структур в сварном шве и ЗТВ, также способствующих образованию трещин. При больших остаточных напряжениях в присутствии определённых химических веществ могут происходить особый вид разрушения — коррозионное растрескивание. Например, очень малые концентрации хлоридов могут серьёзно воздействовать на обычно устойчивые нержавеющие стали.
- Ещё одна проблема — водород. Если в зоне сварки окажется вода, она может попасть под электрическую дугу. Под воздействием электричества вода будет разложена на кислород и водород, который, в свою очередь, попадет в расплав. Присутствие водорода может привести к серьезным проблемам при сварке. Кроме естественных (влажная труба или лист), вода может оказаться в зоне сварки и по другим причинам. Например, определенное количество воды присутствует в электродных присадках. Она может присутствовать в виде паров в газах, используемых в газосварке. Так как электроды и другие составляющие присутствуют в течение всего времени сварки, проблема влаги остается насущной все время. В некоторых случаях водород может образовывать в сварном шве при его охлаждении сквозные поры. Но атомы водорода очень малы и могут легко выделяться из металла. Этот процесс называется диффузией водорода. При высоких температурах диффузия довольно быстрая, при низких — более медленная. Повышение температуры металла делает удаление водорода более эффективным.
Одним из основных средств решения этих проблем и повышения надежности сварных соединений являетсянагрев или термическая обработка, в результате которой снижается уровеньсварочных напряжений, улучшается структура и свойства металла соединения, удаляется водород.
Для выполнения локальной термической обработки компания Weldsol поставляет оборудование для резистивного(керамическими нагревательными элементами) и индукционного нагрева.
|