IMG48

całkowitą przemianę austenitu, niezbędne jest ochłodzenie spoiny poniżej temperatury otoczenia. Segregacja przy krzepnięciu, wzbogacając obszary międzydendrytyczne w składniki stopowe, może również sprzyjać występowaniu austenitu nieprzemienionego w obszarach międzydendrytycznych.

Opisane powyżej przemiany odnoszą się także do strefy wpływu ciepła, która w procesie spawania jest nagrzewana do temperatur obszaru austenitu lub powyżej. Zależnie od cyklu cieplnego, przez jaki przeszły poszczególne części tej strefy, można w niej znaleźć wszystkie struktury pośrednie między strukturą materiału rodzimego niezmienionego (odpuszczonego lub wyżarzonego) a strukturą materiału stopionego.

Podstawow'ym problemem występującym podczas spawania stali martenzytycznych jest pękanie na zimno. Aby zminimalizować skłonność do pęknięć zimnych, materiał należy podgrzewać przed spawaniem, a określoną temperaturę utrzymywać w czasie całego procesu spawania. Zabieg ten ma na celu:

-    zmniejszenie naprężeń spawalniczych - im temperatura podgrzewania jest wyższa, tym skuteczniejsze obniżenie poziomu naprężeń;

-    zmniejszenie wrażliwości metalu na działanie karbu, co zmniejsza niebezpieczeństwo występowania kruchych pęknięć,

-    zmniejszenie szybkości stygnięcia i ułatwienie przemiany austenitu w obszarze wyższych temperatur - cel ten rzadko można osiągnąć, gdyż z powodu dużej hartowności stali martenzytycznych trzeba by było w większości wypadków podgrzewać je do temperatury powyżej 400°C,

-    uniemożliwienie lub ograniczenie przemiany martenzytycznej spoiny i strefy wpływu ciepła podczas całego procesu spawania. Przemiana martenzytyczna nie zajdzie, jeżeli temperatura podgrzewania będzie dość wysoka, a podczas spawania materiał będzie utrzymywany przez dłuższy czas w temperaturze powyżej M_s. Przy spawaniu stali chromowych martenzytycznych, dla których temperatura M_s jest stosunkowo wysoka, warunek ten rzadko może być spełniony, natomiast w wypadku stali martenzytycznych z dużą zawartością składników stopowych, które obniżają temperatury M_s i M,, jest to możliwe.

Praktyka spawalnicza dowodzi, że pęknięć można uniknąć, jeżeli po spawaniu dostatecznie długo przetrzymamy złącze w zakresie pomiędzy M_s i temperaturą otoczenia, tzn. jeśli w tym zakresie temperatur szybkość stygnięcia będzie dostatecznie mała. Korzystny wpływ utrzymywania spoiny w temperaturze między punktem M_s i temperaturą otoczenia - poza zmniejszeniem wrażliwości na działanie karbu - może być wyjaśniony w następujący sposób:

-    utrzymywanie materiału w temperaturze wyższej niż temperatura otoczenia ułatwia niewątpliwie relaksację naprężeń spawalniczych, nawet przy strukturze martenzytycznej, ponadto umożliwiając wyrównywanie się temperatury na przekroju złącza, zmniejsza poziom naprężeń cieplnych,

-    temperatura M_rd\a stali martenzytycznych odpornych na korozję jest stosunkowo niewysoka i w zakresie temperatur 15(H200°C pozostają obszary austenitu nieprzemienionego, które umożliwiają utrzymywanie się wodoru w stanie rozpuszczonym, a dzięki dużej zdolności do odkształceń plastycznych ułatwiają wyzwalanie się naprężeń wewnętrznych; nie bez znaczenia jest również obecność ferrytu 5, który mając gorsze właściwości wy-

458