Ламелярные трещины в свар. соед. Меры, направленные на снижение скллонности свар. соед к ламелярному растрескиванию

Ламелярные трещины могут возникать в зоне соединения, когда металл подвергается нагружению в направлении, перпендикулярном к плоскости проката. Такие трещины появляются, преимущественно, на границе зоны термического влияния или в основном металле при сварке тавровых и угловых соединений из листового проката повышенной толщины (рис. 68).

Рис. 68. Места появления ламелярных трещины

Трещины имеют ступенчатую (каскадную) форму и в большинстве случаев располагаются параллельно поверхности листа. Образованию ламелярных трещин способствуют малая пластичность металла в направлении толщины листа (по оси Z) и действие в этом направлении значи­тельных растягивающих напряжений, вызываемых конструктивной жестокостью сварного узла и возникающей при сварке усадочной силы. Наибольшей чувствительностью к ламелярному растрескива­нию обладают стали, характеризующиеся наименьшим относитель­ным сужением при растяжении в направлении толщины. Дополни­тельным признаком большей склонности стали к образованию ла­мелярных трещин является высокое содержание серы, а также хи­мическая неоднородность металла по толщине проката.

Очевидно, что использование сталей с высокой склонностью к ламелярному разрушению возможно лишь в случае практичес­кого отсутствия сварочных напряжений, действующих в направ­лении толщины листа, например при сварке стыковых соедине­ний малой толщины. При проектировании и изготовлении кон­струкций из сталей повышенной и высокой прочности с тавро­выми и угловыми сварными соединениями следует применять; металл с возможно низкой склонностью к образованию ламеляр­ных трещин, при этом необходимо предусматривать конструк­тивные и технологические меры по снижению напряжений и де­формаций, развивающихся при сварке в направлениях толщины листа.

Вероятность образования ламелярных трещин может быть снижена, например, путем уменьшения объема расплавленного металла (сечения шва) за счет уменьшения угла разделки кромок и катета шва, а также путем применения рациональных типов и форм сварных соединений (рис. 69). Возможно введение вставок в конструкцию сварного узла из проката с большей устойчивос­тью против ламелярного растрескивания или использование раз­личного вида накладок, воспринимающих растягивающие усилия.

Из технологических мероприятий, направленных на повыше­ние стойкости сварных соединений к ламелярному разрушению, можно отметить следующие: предварительный нагрев металла в зо­не сварки (температуру (рис. 70) устанавливают с учетом содержа­ния серы в стали); высокотемпературная прокалка электродов с ос­новным покрытием; применение электродов, обеспечивающих по­лучение металла шва с максимально высокими пластическими ха­рактеристиками; предварительная наплавка на поверхность проката в месте сварки промежуточного слоя металла толщиной 5-8 мм, имеющим более высокую пластичность и низкий предел текучести по сравнению с этими показателями основного металла (рис. 71, а); рациональная очередность наложения валиков и слоев сварного шва, позволяющая сформировать буферный слой (рис. 71, б).

Рис. 69.