Влияние температурно-временного эффекта на жаропрочность сварных соединений

В результате специфических условий нагрева и деформации сварным соединениям обычно присущи явно выраженные неоднородность и нестабильность структуры и свойств металла различных зон. В условиях работы при высоких температурах это может привести к снижению жаропрочности сварных соединений по сравнению с основным металлом и к большей вероятности развития в них хрупких разрушений. С повышением степени легирования и прочности свариваемых материалов неоднородность и нестабильность сварных соединений, а следовательно, и степень изменения их свойств при высоких температурах, как правило, возрастают. В зависимости от сопротивления деформации характерные участки сварного соединения (шов, зона сплавления, участки перегрева, разупрочнения и деформационного старения) могут рассматриваться как мягкие и твердые прослойки. Размеры и свойства этих прослоек зависят от свойств основного и сварочного материалов, конструктивных форм соединения, технологии сварки и условий эксплуатации.

Оценка влияния неоднородности свойств различных участков на жаропрочность сварного соединения основана на анализе особенностей совместной деформации жесткоскрепленных между собой материалов с различными свойствами. Один из распространенных и опасных видов неоднородности — наличие в сварном соединении мягкой прослойки. Применительно к высоким температурам мягкой прослойкой является участок с пониженным сопротивлением ползучести.

Это может быть металл шва, зона сплавления или разупрочненный участок в зоне термического влияния. При растяжении и изгибе сварного соединения с мягкой прослойкой сопротивление пластической деформации и разрушение последней зависит не только от свойств металла прослойки, но и от ее размеров, степени неоднородности и компактности сечения соединения.