жание этих элементов в основном металле, повышение температуры прокалки, снижение окислительного потенциала покрытия и многое другое приводит к снижению скорости выделения газов и к образованию пористости.

Подавление крсмневосстановителыюго процесса путем повышения основности шлака, введения карбонатов в покрытие и окисления кремния водяным паром способствует увеличению скорости выделения водорода. Предложенный метод интенсификации выделения водорода использован при создании промышленных марок рутил-карбонатных электродов серии AHO.

Менее надежная зашита металла от воздуха при сварке порошковыми проволоками открытой дугой приводит к большей (но сравнению с электродами) абсорбции азота металлом, поэтому выделение азота из вапиы оказывает существенное, а в ряде случаев решающее, влияние на пористость. В проволоках карбонатно-флюоритного типа предупреждение выделения азота в виде газовой фазы достигается легированием металла титаном и алюминием. Эффективно снизить абсорбцию азота можно либо защитив зону сварки углекислым газом, смесями газов на основе аргона, либо использовав проволоку двухслойной конструкции.

4. Образование холодных трешин зависит от содержания водорода в сварном шве: чем больше концентрация водорода, тем более выраженным становится растрескивание.

Образование трешин зависит от внутренних напряжений, возникающих в сварном соединении после завершения сварки, и их распределения. При наличии внешней нагрузки напряжения, которые она создает, суммируются с внутренними.

Холодное растрескивание зависит от скорости деформации сварного соединения: чем выше скорость нагружения, тем менее выраженным становится охрупчивание.

Предложен новый физически обоснованный критерий, характеризующий степень падения хрупкой прочности металла под влиянием водорода, и разработана методика применения нового критерия по данным механических испытаний.

Главным звеном механизма водородного охрупчивания является поведение зародышевой микротрещины, возникающей в процессе деформации, в присутствии водорода.

Локализация отрицательного заряда на адсорбированных атомах водорода приводит к снижению уровня нормального напря-

жения, необходимого для перехода микротрешины к автокаталитическому распространению в поле напряжений, что на макроуровне воспринимается как эффект охрупчивания.

Водородная хрупкость конструкционных сталей — это явление многомасшгабиое, которое одновременно реализуется на разных уровнях: атомном, дислокационном, микроструктурном, макроскопическом.

В реальной структуре сталей наиболее важными факторами водородной хрупкости являются эволюция дислокационной структуры при пластической деформации, а также свойства границ зерен, частиц второй фазы, неметаллических включений. Особая роль дислокаций в механизме водородной хрупкости обусловлена тем, что их перемещение — основной механизм пластической деформации и одновременно — наиболее эффективный способ транспортирования водорода в объеме металла.

Неметаллические включения, в зависимости от их связи с матрицей, могут действовать с самого начала деформирования как трещины, а хрупкие включения могут сами инициировать зарождение острых трещин.

Водород в металле шва и ЗТВ влияет на равновесие субмикротрешины, так как снижает удельную энергию поверхности субмикротрешины. Роль давления водорода в полости субмикротрешины в возникновении ее неустойчивости сравнительно невелика.

Снижение напряжения хрупкого разрушения, инициируемого субмикротрещиной, возникающей по дислокационной схеме, пропорционально уменьшению удельной поверхностной энергии металла под влиянием водорода.

Понизить восприимчивость сварного соединения к холодному растрескиванию можно путем введения в металл шва ловушек водорода. Ловушками водорода являются различные структурные дефекты, такие, как вакансии, растворенные атомы, дислокации, границы зерен и фаз, микро- и макропоры, неметаллические включения, частицы второй фазы и т. п. Полезно введение в металл шва редкоземельных элементов. Соединения этих элементов сорбируют водород, освобождая от него матрицу металла. Ловушками водорода могут быть мелкодисперсные равномерно распределенные в структуре стали неметаллические включения, а также остаточный аустенит.

5. Изложенные в монографии обобщения и результаты собственных исследований послужили теоретической основой при