Строение сварного соединения

Цель работы: изучить строение сварного соединения малоуглеродистой стали, выполненного сваркой плавлением.

Соединение, выполненное сваркой плавлением малоуглеродистой стали, состоит из четырех зон: первая – металл шва; вторая – зона сплавления; третья – зона термического влияния и четвертая – основной металл (рис. 4.1).

Металл шва – это сплав, образованный переплавленным основным и наплавленным металлами или только переплавленным основным металлом.

Зона сплавления – металл, находящийся на границе основного металла и шва.

Зона термического влияния – участок основного металла, не подвергавшийся расплавлению, структура и свойства которого изменяются в результате нагрева и пластической деформации при сварке.

Структура сварного шва определяется условиями охлаждения, влияющими на процессы кристаллизации и на диффузионные процессы.

В структуре преобладает феррит, перлита мало, потому что углерод, как и другие примеси, выгорает. Расположение структурных составляющих столбчатое, т.к. процесс кристаллизации в металле шва имеет направленность: кристаллы растут в направлении, обратном отводу тепла, вглубь жидкой ванны, и металл приобретает столбчатую структуру. Каждый столбчатый кристалл состоит из группы одинаково ориентированных дендритов (древовидных кристаллов). Число дендритов пропорционально скорости охлаждения.

Структура литого металла с грубым столбчатым строением характерна для однослойных швов.

Выполнение швов в несколько проходов влияет на структуру и свойства металла. Наложение каждого последующего валика оказывает повторное тепловое воздействие на нижележащий валик и структура нижележащего улучшается, становится мелкозернистой, столбчатое строение исчезает. Верхний валик сохраняет литую структуру металла.