Свариваемость

[weldability] — способность материалов образовать неразъемное соединение при сварке посредством установления прочных химических связей при сохранении механических и физико-химических свойств на уровне соединения материалов или при допустимом их снижении по условиям экплуатации. Материалы и особенно металлические сплавы, в состав которых вводят элементы, обладающие неограниченной взаимной растворимостью, образуют качественные сварные соединения с наиболее однородными свойствами при сварке как плавленением, так и в твердом состоянии. При сварке плавлением образование кристаллитов в металле шва (МШ) и крупных зерен легкоплавких и малопластичных фаз в околошовной зоне (ОШЗ) может приводить к образованию горячих трещин на завершающем этапе кристаллизации и холодных трещин при последующим охлаждении или при эксплуатации (замедленном разрушении). Горячие трещины наиболее часто образуются в сварных швах и ОШЗ при сварке плавлением многокомпонентных высоколегированных жаропрочных сплавов на никельхромовой и железоникелевой основе, а также сплавов цветных металлов эвтекислотического типа. Образование холодных трещин при сварке плавлением преимущественно подвержены высокопрочные стали мартенситного класса и перлитной стали, в ОШЗ которых образуется мартенсит, а также сплавы Ti с высоким Tt, особенно при наличии гидридного превращения. При сварке разнородных металлов в твердом состоянии при высоких температураx возможно образование хрупких прослоек вследствии гетеродиффузии. Для их предупреждения часто необходимы промежуточные прокладки из материалов с неограниченной взаимной растворимостью с каждым из соединенных материалов. Например, Ti с нержавеющими аустенитными и перлитными сталями соединенными через V-прокладку или через две Та-прокладки (со стороны Ti) и Ni (со стороны сталей). Cu с Ti можно соединять через Та и т.д. Разработана система методов испытаний материалов на свариваемость. Все они дают количественную оценку свариваемости. Методы испытания материалов на свариваемость можно разделить на три основных вида: имитирующие термический цикл свариваемости в ОШЗ или других участках зоны термического влияния (ЗТВ) посредством программного нагрева и охлаждения тонких образцов, вырезанных из основного металла; имитирующие развитие сварочных деформаций и напряжений в металле реальных сварных соединений ограниченного размера; пробы жесткости, представляющие реальные узлы сварных соединений и конструкций (валиковая проба и др.).