Problems of welding in shipbuilding-Mechanical properties of mismatched welded joints. Part I. Characteristic of the constrain effect from microscopic and macroscopic point of view in welded joints

Available literature fails to give a suitable description of the specific relation between the toughness and common tensile properties characteristics of weld metal and the performance characteristics of welded joints. For explanation of above-mentioned problem attention is initially focused on the relation between microstructure and selected mechanical properties. This aspect is illustrated with presenting a brief consideration of the constraint effect in the relation: microstructure - mechanical properties from a physical point of view. The same problem is also encountered in the macroscopic scale of heterogeneous welded joints. Appropriate physical models for the development of microstructure have the potential of revealing new phenomena and properties. After formulating a simplified model of the situations in mismatched weld joints a concise review of stress state at the interface between different zones in the weld metal or HAZ is oresented. Conclusions from the above analysis form a constrain parameter Kw which is used to assess the mechanical properties of mismatched weld joints with heterogeneous microstructures.

---

Dostępna wiedza literaturowa nie potrafi aktualnie dać właściwego opisu relacji pomiędzy ciągliwością i właściwościami mechanicznymi charakteryzującymi spoinę oraz wykonawcze charakterystyki połączeń spawanych. W celu wyjaśnienia tego problemu, początkowo skupiono uwagę na relacji pomiędzy mikrostrukturą i wybranymi właściwościami mechanicznymi. Ten aspekt zagadnienia został przedstawiony z fizycznego punktu widzenia, z uwzględnieniem wplywu więzów mechanicznych niejednorodnej struktury w relacji mikrostruktura - własności mechaniczne. Ten sam problem został również rozpatrzony w makroskopowej skali niejednorodności występującej w połączeniach spawanych. Stosowne i odpowiednie modele fizyczne posiadają potencjalne możliwości ujawnienia nowych cech mikrostruktury i właściwości. Po określeniu modelu odzwierciedlającego sytuację w niejednorodnych połączeniach przedstawiono charakterystykę stanu naprężenia w obszarze różnych stref złącza - spoiny i strefy wpływu ciepła. Wychodząc z powyższej analizy ustalono nowy parametr Kw, charakteryzujący wpływ występujących więzów mechanicznych w niejednorodnej strukturze, który w dalszej kolejności zostanie użyty do oceny mechanicznych właściwości połączeń spawanych.