Характерні зони зварних з’єднань
Зварні з'єднання, виконані зварюванням плавленням, можна розділити на кілька зон, що відрізняються макро- та мікроструктурою, хімічним складом, механічними властивостями та іншими ознаками: зварний шов, зону сплавлення, зону термічного впливу та основний метал (рис. 1). Характерні ознаки зон пов'язані з фазовими та структурними перетвореннями, які зазнають при зварюванні металу в кожній зоні.
Зварний шов характеризується литою макроструктурою металу. Йому властива первинна мікроструктура кристалізації, тип якої залежить від складу шва та умов фазового переходу з рідкого стану у твердий.
Зона термічного впливу (ЗТВ) - ділянка основного металу, що примикає до зварного шва, в межах якого внаслідок теплового впливу зварювального джерела нагріву протікають фазові та структурні перетворення у твердому металі. В результаті цього ЗТВ має відмінні від основного металу величину зерна та вторинну мікроструктуру. Часто виділяють навколошовну ділянку ЗТВ або навколошовну зону (ЗШЗ). Вона розташовується безпосередньо біля зварного шва і включає кілька рядів великих зерен. Метал шва, що має литу макроструктуру, і ЗТВ в основному металі, має макроструктуру прокату або рекристалізовану макроструктуру литої або кованої заготовки, розділяються один від одного поверхнею сплавлення. На поверхні шліфів, вирізаних із зварного з'єднання і травлення реактивами, вона при невеликих збільшеннях спостерігається як лінія або межа сплавлення.
Зонасплавлення (ЗС) - це зона зварного з'єднання, де відбувається сплавлення наплавленого та основного металу. До неї входить вузька ділянка шва, розташована біля лінії сплавлення, а також оплавлена ділянка ЗШЗ. Перша ділянка утворюється внаслідок недостатньо ефективного перенесення розплавленого основного металу в центральні частини зварювальної ванни. Тут має місце перемішування наплавленого та основного металів у порівнянних частках. На оплавленій ділянці ЗШЗ можлива поява між оплавленими зернами рідких прошарків, що мають аналогічний склад. У разі застосування різнорідних наплавленого та основного металів (наприклад, аустенітного та перлітного) ЗС чітко спостерігається у вигляді перехідного прошарку. Вона має часто істотно відрізняються від металу шва та ЗТВ хімічний склад, вторинну мікроструктуру та властивості. Розподіл елементів по ширині ЗС має складний характер, який визначається процесами перемішування спрямованого та основного металу, дифузійного перерозподілу елементів між твердою та рідкою фазами та у твердій фазі на етапі охолодження.
Основний метал розташовується за межами ЗТВ і не зазнає змін при зварюванні. Може впливати на перетворення на ЗТВ залежно від його макро- та мікроструктури, що визначаються способом первинної обробки металу (прокат, лиття, кування, деформування в холодному стані) та подальшою термообробкою (відпал, нормалізація, загартування з відпусткою, загартування зі старінням і т.п. п.).