Расчетно-статистический метод оценки стойкости сплавов против образования ХТ

В основе этого метода лежат параметрические уравнения, полученные статистической обработкой экспериментальных данных. Эти уравнения связывают выходные параметры(в данном случае склонность к образованию горячих трещин) с входными параметрами (химический состав стали, толщина конструкции и т.д) без анализа физических и химических процессов, происходящих в металлах при сварке. Эти уравнения используются в рамках значений параметров, исследовавшихся в экспериментах, хотя данные уравнения выражают зависимости, экстраполяция которых даст, в случае выхода за пределы изученных композиций, с большой долей вероятности верный результат исследования.

Основными параметрами оценки склонности сталей к образованию холодных трещин являются эквивалент углерода(С_ЭКВ) и параметр трещинообразования P_CM

Для определения значения эквивалента углерода в мировой практике используется несколько различных параметрических уравнений, ниже приведены основные из них:

-рекомендуемые Международным Институтом Сварки (МИС)

-предложенный японскими исследователями

-по ГОСТ 27772-88 для проката, предназначенного для конструкций

-по нормативным документам ОАО «Газпром»

-по APL 5L для труб класса PSL2

-предложеный Британской ассоциацией (BWRA)

-для трубных сталей категории прочности Х70

-для беcперлитных сталей

Пределы значения эквивалента углерода при использовании различных методик варьируется, однако для всех перечисленных формул считается, что если , то сталь трудно свариваемая.

Однако эквивалент углерода не учитывает наличие в металле сварного соединения водорода, а так же влияние растягивающих напряжений, и как следствие его использование применимо только для примерной оценки свариваемости при выборе материала, использующегося в конструкции.

Для экспресс-оценки склонности конструкции к образованию холодных трещин используется следующее параметрическое уравнение:

,

где - количество диффузионного водорода в металле шва, установленное глицериновым методом [мл/100г], -постоянная зависящая от жесткости конструкции для пробы «Тэккен 685»(находится в пределах 200÷1000Н/мм²), - толщина стали[мм],

-параметр, учитывающий химический состав стали, определяется параметрическим уравнением Ито-Бессио:

При >0.286 возможно образование холодных трещин. Уравнение применимо низколегированным высокопрочным сталям с низким содержанием C, при сварке с погонной мощностью 17кДж/см