Механизм возникновения структурных напряжений

Помимо действия рассмотренных термических собственных напряжений в сварных соединениях из легированной стали, склонной к закалке, очень часто возникают напряжения вследствие структурных превращений.

Механизм возникновения структурных напряжений состоит в следующем. Околошовная зона нагревается до температур, превышающих и Ас₁ (723°С), и Ас₂ (850°С). В интервале этих температур имеет место аустенитное превращение стали. При охлаждении легированных сталей распад аустенита сопровождается образованием мартенситной фазы с увеличением ее объема. В среднелегированных сталях распад аустенита и образование мартенсита имеют место и при низких температурах, когда сталь находится уже не в пластичном, а в упругом состоянии. В этом случае расширению объемов с образовавшейся структурой мартенсита препятствуют участки, не претерпевшие структурных превращений, поэтому в шве и околошовной зоне возникают остаточные напряжения сжатия. Эти напряжения могут суммироваться в отдельных участках сварного соединения с термическими напряжениями и приводить к образованию трещин. При сварке сталей низкоуглеродистыми электродами, образующими пластичный присадочный материал, переходящий в шов изделия, в шве появляются уже растягивающие напряжения, а холодных трещин не образуется.