- Đối với thép cácbon và thép hợp kim thấp để đánh giá nứt nóng thiên tíc hở vùng ảnh hưởng nhiệt ta dùng công thức sau :
c. Tính toán thông số nhạy cảm với nứt tần g:
3.6.3. Chọnvật liệu hàn căn cứ vào độ dai va đập
Độ dai va đập là một thông số dùng để phản ánh các đặc tính chống lại sự phá huỷ dòn và khả năng hấp thụ năng lượng riêng của các mẫu thép nói chung.
Một vài yếu tố ảnh hưởng tới độ dai va đập của thép các bon thường và thép hợp kim thấp cường độ cao đó chính là: thành phần hoá học của thép, nhiệt luyện, cấu trúc kim loại, độ hạt kết tinh, nhiệt độ làm việc, nhiệt độ hoá già, vùng ảnh hưởng nhiệt. Đặc biêt độ dai va đập của các loại thép giảm mạnh khi chi tiết làm việc trong điều kiện nhiệt độ thấp, lúc này rất dễ xuất hiện hiện tượng phá huỷ dòn của kết cấu.
Trong giới hạn nghiên cứu về độ dai va đập của kim loại cơ bản để chọn vật liệu hàn phù hợp, ta sẽ đi sâu nghiên cứu sự ảnh hưởng của các yếu tố sau đến độ dai va đập.
• Thành phần hoá học của vật liệu
Các nguyên tố hợp kim có ảnh hưởng trực tiếp đến độ dai va đập của các loại thép và khả năng giữ được nó ở nhiệt độ thấp.
Độ dai va đập của các loại thép thường thường được nâng cao khi giảm hàm lượng các bon và tăng hàm lượng mangan.
Ni, Al và Ti cũng làm tăng độ dai va đập của vật liệu, đặc biệt là Ni có thể giữ được độ dai va đập của thép ở nhiệt độ thấp.
Hàm lượng Si <2% cũng làm giảm độ dai va đập. P, S, C làm giảm độ dai va đập
O2 và N2 cũng làm giảm độ dai va đập
• Nhiệt luyện và độ dai va đập
Độ dai va đập của các loại thép, mà đặc biệt là thép hợp kim có thể tăng lên nhờ các biện pháp nhiệt luyện.
Thép được thường hóa có độ dai va đập tốt hơn nhiều so với thép cán.
Tôi và ram cao thép các bon thấp với cấu trúc mactenxits cho ta loại thép có độ dai va đập rất tốt.
Tuy vậy một số thép sẽ bị giảm độ dai va đập, bị dòn khi áp dụng phương pháp nhiệt luyện mối hàn (PWHT) sau khi hàn.
• Kích thước hạt kết tinh
Thông thường độ hạt kết tinh càng nhỏ thì cho độ dai va đập càng tốt.
Nếu hoàn tất quá trình cán thép ở nhiệt độ thấp, thép sẽ có cấu trúc hạt ferite nhỏ mịnvà làm tăng độ dai va đập của thép. Hoặc có hể cho thêm một lượng nhỏ Al hoặc Ti ta cũng đạt được kết quả tương tự.
Từ những yếu tố chính đã được đề cập ở trên, căn cứ vào đó ta có thể xác định được tương đối chính xác độ dai va đập và khả năng làm việc ở nhiệt độ thấp của kim loại cơ bản cũng như của vật liệu hàn.
Những kết cấu hàn của thép hợp kim cường độ cao thường hay có sự tập trung ứng suất đồng thời độ dai tại vùng ảnh hưởng nhiệt giảm do sự thay đổi cấu trúc mạng tinh thể, do vậy rất dễ xuất hiện hiện tường phá huỷ dòn, đặc biệt là đối với những chi tiết làm việc trong điều kiện nhiệt độ thấp.
Vì những lý do trên nên khi chọn vật liệu hàn cho các chi tiết bằng thép hợp kim cường độ cao, phải chọn vật liệu hàn có độ dai va đập cao hơn vật liệu thép cơ bản sao cho sau khi hàn độ dai va đập tại mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt vẫn đảm bảo tương đương với vật liệu cơ bản và đáp ứng được các yêu cầu của điều kiện làm việc.