Actual Problems in Machine Building 2017 Vol. 4 No. 4

Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 4. 2017 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments ____________________________________________________________________ 78 место после разрушения сварного шва вертикального вала. В корне сварных швов отмечен дефект – непровар (рис. 3). На поверхности непроваренных участков отчётливо заметны риски от режущего инструмента, оставленные при разделке кромок под сварку (отмечены стрелкой). Рельеф поверхности разрушения – дендритный [10, 11], т.е. трещины распространялись в направлении и по границам дендритов – первичных кристаллов металла сварного шва. В корне сварного шва на значительном его протяжении (более половины общей длины) Имеются крупные шлаковые включения, отдельные капли и натёки металла. а) б) Рис. 3. Наружный вид поверхности разрушения: а – вала, б – шлицевой втулки Общий вид поверхности образцов после травления и их макроструктура представлены на рис. 4, 5. Микроструктура сварного соединения на рис. 6. В зоне сплавления бесшовной трубы со сварным швом на верхних участках разделки кромок имеет «темнотравящуюся» промежуточную структуру (рис. 6а). Такая структура образуются при ускоренном охлаждении стали. Однако, закалочных структур в зоне сплавления и в зоне термического влияния шва не обнаружено. Т.е. при выполнении сварного соединения были выбраны технические условия, ограничивающие тепловое воздействие на основной металл ради предупреждения закалки свариваемых деталей в зоне термического влияния сварного шва. Это подтверждается структурой зоны сплавления в средних и нижних слоях сварного шва, где структура стали 35 – мелкокристаллическая, т.е. температура кромок при сварке ограничивалась температурой фазового перехода (рис. 6б). В нижних сечениях сварного шва, возле его корня обнаружены непровары (рис. 6в). В соответствии с Правилами Речного Регистра [12], эти дефекты недопустимы при выполнении ответственных сварных соединений, поскольку вследствие малого радиуса являются подобием трещин и могут послужить концентраторами напряжений, инициаторами развития трещин и разрушения шва в процессе эксплуатации. Это обстоятельство вполне согласуется с результатами визуального исследования поверхности разрушения сварного шва (см. рис. 3) и его макроструктурой (см. рис. 4).