Резервуары для хранения жидкого азота, сухого льда, различных антифризов, а также различные модули космических станций – все эти конструкции работают в условиях экстремально низких температур. Для всех этих конструкций важно понимать, как именно работает сварной шов в данных условиях, как именно произойдет разрушение, где будут возникать концентрации напряжений, ведь работа металла при низких температурах отличается от работы при нормальной температуре. Для предотвращения разрушения конструкций и прогнозирования их срока службы необходимо детально изучить вопрос работы примыкающих элементов и сварного шва.
Свойства стали при низких температурах меняются: повышается ее твердость, предел прочности, упругости, текучести и усталости, но уменьшается ударная вязкость. В сварных соединениях наблюдается еще более резкое ухудшение вязкости стали, увеличивается ее склонность к хрупкому разрушению и образованию трещин. В настоящее время идет развитие технологии сварки, но на данном этапе сварочное оборудование не позволяет исключить в сварных соединениях технологических дефектов (непровары, воздушные поры, различные включения, подрезы). В условиях экстремально низких температур этот факт сказывается еще сильнее, усиливаются концентрации напряжений. В хладостойкую сталь добавляют различные добавки при легировании, такие как хром и никель. Никель понижает хладноломкость, увеличивает вязкость металла, измельчает зерно, вследствие чего уменьшается концентрация напряжений, в то время как хром немного повышает прочность и также увеличивает вязкость. При монтаже конструкций при минусовых температурах качество сварного шва также падает, так как увеличивается скорость кристаллизации металла, что не позволяет лишним газам выйти на поверхность, создавая поры в сварном шве, которые в будущем приведут к образованию трещин. Быстрый отвод тепла от проплавляемой зоны также становится причиной плохого проплавления кромок.
При обследовании металлических конструкций, работающих при низкой температуре необходимо учитывать все эти факторы. Инженеры ООО “ЦЭиПСК” знают все эти тонкости и смогут провести качественное обследование и определить состояние конструкий.
