|
Протяженность и структура зоны термического влияния (ЗТВ) определяется термическим циклом сварки. Основными параметрами термических циклов в зоне термического влияния являются скорость нагрева wH в интервале фазовых превращений, максимальная температура нагрева Тmax, время пребывания выше температуры полиморфного превращения и скорость охлаждения Тохл в интервале превращений. Скорость нагрева в околошовной зоне (ОШЗ) очень велика, и хотя и изменяется в зависимости от ряда факторов, но в небольших пределах. Основным фактором, влияющим на структуру и свойства ОШЗ, является скорость охлаждения wохл. При сварке титановых сплавав с высоким содержанием р-стабилизатора при больших значениях wохл в ОШЗ фиксируются метастабильные структуры. При этом существенное влияние на конечную структуру оказывает также время пребывания металла ОШЗ при температуре ниже температуры полиморфного превращения. Условия фазовых превращений в различных участках ЗТВ при сварке титановых сплавов во многом аналогичны условиям при закалке с различных температур. На рис. 4 была приведена диаграмма изменения фазового состава титановых сплавов в зависимости от содержания р-стабнлизирующих элементов и температуры резкого охлаждения. Рассмотренная метастабильная диаграмма дает общее представление о кинетике фазовых превращений в титановых сплавах при непрерывном охлаждении со скоростями закалки. Однако в условиях сварки скорость охлаждения металла в различных зонах сварного соединения неодинакова. Она зависят от толщины металла, режимов сварки, метода сварки, конструкции свариваемой детали и др. Быстрый нагрев и малое время пребывания металла при максимальной температуре нагрева препятствуют процессу стабилизации высокотемпературной фазы. Для анализа структур ных превращений при сварке используют диа граммы зависимости ки нетики превращений от скорости охлаждения. Они помогают выявить области образования хрупких фаз и установить режимы сварки, обеспечивающие получение нужной структуры, а также необходимость последующей термической обработки. Одновременно с изучением кинетики фазовых превращений в околошовной зоне строят зависимости влияния скорости охлаждения в интервале фазовых превращений на конечные механические свойства и структуру. Существует несколько методик определения таких зависимостей. В отечественной практике основное применение нашла методика ИМЕТ-1. Результаты испытаний образцов обобщают в виде диаграммы зависимости механических свойств от различных параметров сварки, чаще от скорости охлаждения. По этим диаграммам определяют оп- тимальный интервал скорости охлаждения (Wопт), в котором снижение свойств в околошовной зоне по сравнению с основным металлом оказывается минимальным.
|
