Рис. 3.6. Основные типы соединений при СВ:

а — синусоидальный; 6 — волнообразный (с «усами»); в — с

непрерывным слоем расплава

твердости. В прилегающих к этим зонам участках часто можно зафиксировать уменьшение твердости, которое связывается с рекристаллизацией под действием высоких температур и больших деформаций. Существенное снижение твердости может быть в местах локализации расплавов при сварке и однородных металлов.

Следствием значительного упрочнения металлов является некоторое повышение предела прочности сварных соединений при испытании на статическое растяжение. Разрушение таких образцов обычно происходит по менее прочному металлу на некотором расстоянии от зоны соединения.

Необходимо также учитывать, что значительное упрочнение металлов в зоне соединения способствует повышению хрупкости и снижению их ударной вязкости. При СВ могут появиться остаточные напряжения растяжения как в зоне соединения, так и на поверхности плакирующего слоя небольшой толщины за счет неравномерной деформации по его сечению в момент соударения. Это может существенно снизить усталостную прочность биметалла. Действие таких отрицательных явлений удается заметно снизить с помощью термической обработки изделий после сварки.

Все полученные СВ соединения можно разделить на две основные группы: соединения с промежуточным слоем переменного состава и соединения, имеющие в зоне контакта новые фазы [4].

К первой группе относятся сочетания: медь + сталь, обладающие незначительной взаимной растворимостью; серебро + сталь, практически нерастворимые в твердом состоянии; свинец + сталь, молибден + медь, вольфрам + медь, нерастворимые даже в жидком состоянии, а также пары нержавеющая сталь + углеродистая сталь, никель + сталь, никель + медь, ниобий + титан и др., образующие твердые растворы. Промежуточный слой в этих соединениях имеет изменяющийся состав, который существенно зависит от режима сварки.

Ко второй группе принадлежат сочетания металлов, образующих при взаимодействии новые химические соединения: алюминий + сталь, титан + сталь, ниобий + сталь, цирконий + сталь и др. При СВ этих металлов в зоне контакта возможно образование хрупких фаз (второй и третий типы соединений см. рис. 3.6), что значительно влияет на прочность сварных соединений. Максимальную прочность имеют соединения первого типа. Соединения третьего типа с непрерывным слоем расплавов в зоне