Металловедение – это наука, изучающая внутреннее строение металлов, а также связь между данным строением и свойствами металлов. В металловедении сварки, нас, прежде всего интересуют различные изменения, которые происходят в металлах при их соединении с помощью сварки. В особенности это касается тех изменений, которые оказывают влияние на механические свойства металлов.
В связи с этим, инспектору по сварке следует знать основы металловедения сварки. Представляется маловероятным, что в обязанности инспектора по сварке будет входить разработка технических условий для сплавов основных металлов и металлов шва, а также для их обработки. Однако понимание основ металловедения сварки не только поможет инспектору в работе, но также, во многих случаях, представляет собой необходимое условие для выполнения различных функций контроля. Одна из причин заключается в том, что металлургические изменения, происходящие в результате сварки, оказывают влияние на такие механические свойства металлов, как прочность, твердость, пластичность, ударная вязкость, усталостная прочность и устойчивость к истиранию.
Указанные свойства могут изменяться под влиянием различных факторов, относящихся к металлургии, включая добавление легирующих элементов, термообработку и механическую обработку. Инспектор по сварке, знающий данные параметры, сможет лучше понять необходимость выполнения тех или иных операций при проведении сварочных работ. Ряд процедур, которые необходимо выполнять в ходе сварки, включая предварительный подогрев, нагрев после сварки, контроль температуры металла шва перед наложением последующего слоя, контроль погонной энергии, проковка шва, снятие температурных напряжений, а также иные виды термической обработки могут повлечь за собой определенные изменения металлургических свойств, которые, в свою очередь, оказывают влияние на механические свойства металлов.
Металловедение сварки представляет собой весьма многогранную область знаний, поэтому необходимо сосредоточить наше внимание на наиболее значимых изменениях, которые могут произойти при проведении сварочных работ. Данные изменения можно разделить на две основные категории.
Первая категория включает в себя те изменения, которые происходят при нагреве металла от комнатных температур до высоких температур, а также изменения, происходящие при охлаждении. Ко второй категории относится влияние указанных изменений температуры на свойства металла с учетом скорости, с которой происходят данные изменения. В частности, нас интересует скорость, с которой нагретый металл охлаждается до комнатной температуры.
Далее в статьях, мы будем рассматривать конкретные изменения, которые происходят с металлами при их равномерном нагреве и охлаждении. При этом следует отметить, что при выполнении сварочных работ происходит локальный нагрев отдельных участков поверхности металла, создающий особые проблемы. Из-за неравномерности нагрева и охлаждения возникает потребность в учете ряда дополнительных факторов.
