Obrabotka Metallov 2011 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (53) 2011 58 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 5. Распределение бейнита ( а ) и мартенсита ( б ) в сварном шве оси x зафиксированы только растягивающие на- пряжения. Картина распределения напряжений в зоне сварного соединения, полученного методом стыковой контактной сварки, представлена на рис. 7. В поперечном направлении (рис. 7, а ) максимальные растягивающие напряжения со- ставляют 156 МПа, при этом уровень сжимаю- щих напряжений достигает 364 МПа. По оси z (рис. 7, б ) максимальные сжи- мающие напряжения, составляющие 404 МПа, характерны для мартенситной области, а растягивающие напряжения до 455 МПа наблюдаются в зоне перехода от мартенсит- ной структуры к аустенитной стали на том ее участке, где она подвергается нагреву, со- провождающемуся выделением карбидов. На достаточном удалении от сварного шва для хромоникелевой стали характерны уже сжи- мающие напряжения. Результирующие напряжения представ- лены на рис. 7, г . Видно, что во всем объеме сварного шва возникают растягивающие на- пряжения, максимальный уровень которых достигает 293 МПа. Поскольку уровень услов- а б Рис. 6 . Мартенситно-аустенитные структуры в переходной зоне сварного шва между углеродистой и хромоникелевой сталями ного предела текучести для ста- ли 12Х18Н10Т в закаленном со- стоянии составляет 196 МПа, на данном участке сварного шва воз- можно развитие микротрещин, что может значительно понизить тре- щиностойкость сварного соедине- ния. При этом уровень остаточной деформации составляет 20 %, од- нако такая деформация наблюдает- ся лишь в небольшом объеме. Результаты математического моделирования, проведенного с использованием программного комплекса SYSWELD, а также учет давления в процессе сварки позволили с помощью програм- много комплекса ANSYS полу-