что позволяет резко уменьшить опасность появления пор в швах (§ 35).

I При сварке в аргоне некоторых аустенитных сталей и сплавов иногда наблюдается образование пор по границе сплавления. Возбудителем этих пор, по-видимому, служит водород, попавший в основной металл при электролитическом травлении. Добавка к аргону 2-5% кислорода предупреждает образование пор в этом случае.

В остальном требования к высоколегированным сталям и сплавам в отношении предотвращения пор в швах такие же, как и при сварке обычных углеродистых сталей.

Получение и сохранение в процессе эксплуатации заданных свойств сварного соединения. Выполнение этих требований при сварке высоколегированных сталей вызывает значительные трудности. Чтобы обеспечить получение аустенитных швов без трещин, часто приходится прибегать к применению присадочных материалов, отличающихся по композиции от основного металла. В ряде случаев это делается даже в ущерб свойствам сварного соединения. Например, для сварки высокожаропрочных сложно-легированных аустенитных сплавов типа ХН77ТЮ (ЭИ437А) и ХН70ВМЮТ (ЭИ765) применяют сварочную проволоку ЭП367 (ХН60М15) и электроды ЦТ-28 (08Х13Н65М15В4) на базе этой проволоки или электроды ИМЕТ-4П (09Х14Н60М24), которые обеспечивают получение швов без трещин, но с более низкими, чем у основного металла, жаропрочными свойствами.

Имеются определенные трудности и со сваркой хромистых коррозионностойких сталей. В околошовной зоне этих сталей в результате воздействия сварочного термического цикла происходит значительное укрупнение зерна. Это одна из причин резкого падения вязкости металла околошовной зоны. Высокотемпературный отпуск при 760-780° С значительно повышает пластичность металла околошовной зоны на этих сталях.

Еще труднее сохранить полученные свойства сварных соединений при длительной эксплуатации. В результате более или менее длительного пребывания при высоких температурах (500- 850° С) высоколегированные швы в значительной мере лишаются своей первоначальной пластичности: происходит так называемое охрупчивание металла. Известны три вида охрупчивания металла высоколегированных швов: тепловая хрупкость, сигматизация и старение.

Тепловая или, как ее иногда называют, 475-градусная хрупкость, не сопровождается явными структурными изменениями. Она является своего рода старением, обусловленным, по-видимому, выпадением субмикроскопических частиц на границах зерен твердого раствора. Явление тепловой хрупкости возникает в результате нагрева при температурах 350-500° С высокохромистых (более 15% Сг) ферритных и аустенитно-ферритных швов, содержащих более 15--20% сложнолегированного феррита. Тепловому

охрупчиванию способствуют хром, ванадий, ниобий, кремний, в меньшей мере титан и алюминий. Радикальным средством предотвращения тепловой хрупкости является ограничение содержания феррита в двухфазных сварных швах.

Сигматизация - появление в металле шва при длительной выдержке в интервале температур 550-875° С хрупкой структурной составляющей - интерметаллида типа FeCr, известного под названием а-фазы. Чаще всего а-фаза образуется в аустенит-но-ферритных швах и хромистых швах независимо от их структуры. Она может образоваться также и в аустенитных швах с повышенным содержанием хрома (порядка 25% и более).

Эффективным средством предотвращения образования а-фазы является нагрев сварных соединений до температуры 1050- 1100° С с последующим быстрым охлаждением.

Применительно к двухфазным аустенитно-ферритным швам сигматизацию можно предупредить также ограничением в них содержания первичного феррита (менее 20%). Чтобы предотвратить сигматизацию чистоаустенитных швов, необходимо по возможности ограничивать в них содержание молибдена, ванадия, вольфрама, хрома и кремния, а также повышать концентрацию углерода и азота.

Падение пластичности швов и основного металла в результате старения происходит при длительной эксплуатации сварных соединений при повышенных температурах (500-750° С). Оно сопровождается выделением по границам зерен вторичных карбидов и интерметаллидов. Находят применение следующие средства борьбы с этим видом охрупчивания: снижение в металле шва содержания углерода и нагрев сварного соединения до температур выше 900° С, при которых происходит распад вторичных карбидов и интерметаллидов.

Технологические особенности сварки высоколегированных сталей и сплавов. Технология сварки высоколегированных сталей такая же, как и углеродистых конструкционных сталей. Вместе с тем имеется ряд специфических особенностей, присущих только этой группе материалов. Пониженная теплопроводность и высокий коэффициент линейного расширения обусловливают усиленное коробление конструкций и узлов из высоколегированных сталей и сплавов. Поэтому для их сварки применяют режимы, которые характеризуются минимальной концентрацией нагрева. В этом смысле лучшие результаты дает механизированная сварка под флюсом и в среде защитных газов.

Аустенитные стали и сплавы обладают большим электрическим сопротивлением. Это обусловливает более высокий коэффициент наплавки аустенитной проволоки по сравнению с этим коэффициентом для низкоуглеродистой. Поэтому необходимо выполнять их сварку при уменьшенном вылете электрода (при ручной дуговой сварке применяют укороченные электроды), уменьшают также скорость подачи проволоки при механизированной сварке.

При одной и той же силе тока глубина провара аустенитной стали больше, чем углеродистой. Поэтому для получения заданной глубины провара снижают величину тока на 10-15%.

Высоколегированные сварочные проволоки и электродные стержни содержат титан, ниобий, хром и другие элементы, обладающие большим химическим сродством к кислороду и азоту. Поэтому сварку высоколегированных сталей и сплавов необходимо выполнять короткой дугой без колебаний конца электрода. Такая технология позволяет уменьшить угар элементов и в значительной мере предотвратить загрязнение металла шва оксидными и нитридными включениями, сохранить постоянство химического состава металла шва. С этой точки зрения преимущество снова остается за механизированной сваркой.

Ряд дополнительных специфических требований характерен для коррозионностойких сталей. В частности, при сварке не допускается попадание брызг присадочного металла или металлической ванны на основной металл. В месте приварки брызг обычно образуются очаги межкристаллитной коррозии или коррозионного растрескивания. По этой же причине запрещается возбуждать дугу на основном металле шва. Особое внимание необходимо обращать на крепление сварочного кабеля к свариваемой конструкции. При плохом контакте сталь подгорает, подплавляется, нередко обогащаясь в этом месте медью. Это также потенциальные очаги коррозионного разрушения и межкристаллитной коррозии.

Лучшей коррозионной стойкостью обладают гладкие швы с плавным переходом к основному металлу. В этом еще одно преимущество механизированной сварки под флюсом и в среде инертных газов.

Складки на поверхности шва, углубления между чешуйками, щели или непровары в корне шва при воздействии агрессивной среды могут явиться возможными очагами сосредоточенной и щелевой коррозии. В связи с этим в сварных конструкциях из коррозионностойких сталей, если корень шва соприкасается с агрессивной средой, совершенно недопустимы стыковые соединения в замок или на остающейся подкладке. В данном случае должно быть отдано предпочтение стыковым соединениям с полным проваром корня шва. Если доступ к корню шва затруднен или невозможен (например в стыках трубопроводов), необходимо ориентироваться на газоэлектрическую сварку с расходуемыми вставками и полным их расплавлением.

Во избежание усиленной коррозии остатки шлаковой корки на поверхности швов и основного металла после сварки должны быть тщательно удалены. Очистка пневматическим зубилом и другими способами, при которых образуются вмятины и забоины, нежелательна. В этих местах может произойти коррозионное растрескивание металла.

Из сказанного следует, что получение надежно работающих конструкций и узлов из высоколегированных сталей и сплавов