Строение зоны термического влияния

Что такое зона термического влияния

 

 

Зона термического влияния (ЗТВ) — это область вокруг сварного шва. В процессе сварки эта область подвергается различным термическим напряжениям, которые вызывают структурные изменения в сплаве. Под воздействием тепла в HAZ образуются внутренние напряжения и трещины. Прочность соединения уменьшается. Хотя металл в HAZ не плавится полностью, он нагревается до критической температуры. Структура и физические свойства сплава изменяются в зоне нагрева. Это влияет на прочность сварного соединения.

В зоне термического влияния свойства металла изменяются. Они определяются циклом термопластики, в зависимости от того, где она нагревается. Размер зерна формируется под воздействием температуры. Чем дольше сплав нагревается до температуры перехода, тем крупнее становятся зерна. Изменится ударная прочность и пластичность. Это основные физические свойства металлических изделий.
Как изменяется ширина зоны термического влияния при увеличении скорости сварки?

Чем быстрее нагревается и остывает заготовка, тем меньше сила тока. Чем меньше ток, тем меньше температурный эффект и тем меньше PFL.

 

 

Из чего состоит зона термического влияния

 

 

 

Зона термического влияния делится в зависимости от степени воздействия высокой температуры на металл на участки: участок неполного плавления, участок перегрева, участок нормализации, участок неполной кристаллизации, участок рекристаллизации и участок силикатизации. Участок неполного проплавления — это участок перехода от металла шва к основному металлу. Эта область нагрета выше точки плавления и находится в твердо-жидком состоянии.

 

Это область, где кристаллы металла шва сплавляются с основным металлом, и качество сварного соединения во многом зависит от свойств этой области. Для дуговых сварных соединений эта зона составляет 0,1 -0,5 мм. Перегретая зона — это зона перегретого основного металла (1 1 00-1 500 °C) с крупнозернистой структурой. Эта область характеризуется снижением таких физических свойств, как пластичность и ударная прочность.

 

В соединениях с высоким содержанием углерода в этой зоне могут образовываться упрочняющие структуры. Размер этой зоны может достигать 3-4 мм. Чтобы минимизировать этот размер, необходимо увеличить скорость сварки или выполнить сварку за несколько проходов. В зоне нормализации основной металл нагревается до температуры от 930 до 1 1 00°C. Металл нагревается до этой температуры в течение короткого времени и в процессе рекристаллизации образует мелкозернистую структуру металла.

 

Механические свойства поперечного сечения увеличиваются по сравнению с состоянием до сварки. Длина поперечного сечения варьируется от 0,2 до 4-5 мм. Эта зона характеризуется неполным изменением структуры металла. Вокруг зерен феррита на этом участке находятся мелкие зерна феррита и перлита, которые образовались во время рекристаллизации. Как следует из названия, металл в этой области не полностью рекристаллизовался.

 

Размер этой зоны составляет от 0,1 до 0,5 мм в зависимости от процедуры и типа сварки. Рекристаллизация — это область металла, нагретого до 450-72 0°C. Эту область можно наблюдать при сварке пластически деформируемых сталей (сварка проката). В этой области восстанавливаются зерна, разрушенные во время деформации. Размер этого участка колеблется от 0,1 до 1 ,5 мм. Окончательная сине-голубая часть имеет температуру между 2 00 и 450 °C.

Здесь можно увидеть синее обесцвечивание. В этом участке не происходит структурных изменений, но характерно снижение пластической деформации.

 

 

 

Чем опасна зона термического влияния

 

 

В зоне термического влияния на металле шва и в зоне термического влияния могут образовываться хрупкие межкристаллитные трещины. Они возникают в твердо-жидком состоянии в конечной фазе первичной кристаллизации, а также в твердом состоянии при высоких температурах во время преимущественного развития межкристаллитной деформации.
Наличие температурно-временного интервала хрупкости является первой причиной горячего растрескивания.

Интервал охрупчивания, вызванный температурой, обусловлен образованием жидких и полужидких промежуточных слоев, которые нарушают металлическую непрерывность сварного шва. Эти слои образуются в присутствии легкоплавких, сульфидных соединений (сульфидов) FeS с температурой плавления 1 1 89 °C и NiS с температурой плавления 81 0 °C. На пике развития сварочного напряжения происходит сдвиг металла вдоль этих жидких прослоек, который перерастает в хрупкие трещины.

About the author

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.