Чтобы качественно и наглядно оценить влияние термических нагрузок во время сварки чугуна, и в целом, для оценки термического цикла, необходимо руководствоваться диаграммой, которую мы детально рассмотрим в данном материале.

Итак, в этом случае рассмотрено влияние термического процесса на различные зоны сварного соединения при сварке чугуна. Так, во время сварки формируется шок, который представляет собой полностью расплавленный металл. В зависимости от скорости остывания металла, структура его будет иметь серый или белый чугун, в котором содержатся различные количества структурно-свободных углеродов. Итак, рассмотрим каждый участок в отдельности.

Первый участок. На этом этапе происходит неполное расплавление, которое характеризуется присутствием в нем как жидкой, так и твердой фазы. Так, твердая фаза является аустенитом с определенным количеством углерода в своем составе (примерно, до 2,15%). После того, как начинается быстрое охлаждение, жидкая фаза сварки чугуна начинает образовывать белый чугун, а в его аустенитных участках может происходить образование мартенсита.

Второй участок. Представляет собой отрезок, на котором ограниченные эвтектические и эвтектоидные температуры. Структура металла в этой обрасти, в значительной степени зависит от того, насколько качественной была исходная структура чугуна. Поэтому, структура может состоять, из цементита и содержания аустенита, или же в ней может присутствовать аустенит и графит. Во многом, это зависит от скорости охлаждения, а также исходного состава чугуна. Во время быстрого охлаждения, металлическая основа сплава начинает приобретать закалившуюся структуру.

Третий участок. Третий участок называется, так называемым, участком неполной перекристаллизации, в котором из-за быстрого нагревания и кратковременного нахождения металла в нем, феррит – как основа, которая представляет собой структуру чугуна, при попадании в комнатную температуру, не успевает в полной степени раствориться. При охлаждении на этом отрезке, возможно, некоторое измельчение зерна, а при быстром его охлаждении, металлическая основа и вовсе может приобрести, так называемую, частичную закалку.

Четвертый участок. Является частью околошовной зоны, которая подвергалась воздействию температуры от 500°С и до температуры в Ас1. Если же зона находиться в длительном воздействии этой температуры, чугун может графитизироваться, то есть, в нем произойдет частичный распад цементита и сфероидизация карбида. Но, на практике, чаще всего, таких процессов не наблюдается, и структурные составляющие остаются постоянными.

Пятый участок. И, наконец, на пятом участке образуется исходная структура чугуна, который подвергался сварке.