Рис. 55. Внешний вид трещины в сварном шве при сварке трансформаторной стали и различном содержании FeS на 100 мм длины шва:

а — 0,05 г FeS; б — 0,12 г FeS; в — 0,25 г FeS.

При сварке высоколегированных сталей и сплавов углерод » может стать непосредственной причиной возникновения крис-|

таллизационных трещин [220], поскольку в этом случае происходит образование легкоплавких карбидов, которые распо-¡1 лагаются по границам зерен.

• Наличие в металле некоторого количества сильных карби-дообразующих компонентов (и, 1ЧЬ) может снизить вредное влияние углерода и даже повысить устойчивость металла против образования кристаллизационных трещин за счет изменения формы сульфидных включений [119, 120].

В меньшей мере, но все же довольно заметно на процесс возникновения кристаллизационных трещин влияет и содержание кремния в металле. Обычно склонность металла к образованию кристаллизационных трещин увеличивается при концентрации кремния в металле более 0,5 % [249]. Это подтверждается и данными по сварке трансформаторной стали, в которой содержание Б1 достигает 2,88 %, а содержание углерода — всего 0,078 % (рис. 56).

Следует отметить, что в большей мере кремний способствует возникновению кристаллизационных трещин при сварке аус-тенитных хромоникелевых сталей. Возрастает склонность металла шва к образованию кристаллизационных трещин и при наличии в металле фосфора [249].

К наиболее распространенным элементам, которые снижают опасность образования кристаллизационных трещин, относятся кислород, марганец и хром. Положительное влияние кислорода обычно объясняют возникновением в металле окси-сульфидных неметаллических включений, что уменьшает образование сетки сульфидов железа. Кстати, именно с уменьшением содержания кислорода в металле при введении в него углерода и кремния связывают некоторые авторы вредное влияние последних на образование кристаллизационных трещин. Однако с этих позиций трудно объяснить более сильное влияние углерода на процесс образования кристаллизационных трещин, так как при температуре их появления раскисляющая способность Б1 выше, чем углерода.

Влияние Мп и Сг обычно связывают с образованием их сульфидов, температура плавления которых выше, чем температура кристаллизации металла сварочной ванны, вследствие чего сульфиды Мп и Сг должны находиться в твердом состоянии. При этом, чем выше содержание марганца в металле, тем больше его во включениях и тем они более тугоплавкие и меньше по размеру.

В случае легирования металла хромом стойкость металла шва против образования трещин повышается лишь до определенной его концентрации [1211. Если содержание хрома станет выше этой концентрации, то начинает сказываться влияние карбосульфидных и карбидных фаз, которые, располагаясь в виде цепочек по границам кристаллитов, создают условия для образования кристаллизационных трещин.

Экспериментальные исследования [152] позволили установить, что химическое сродство марганца к сере возрастает с понижением температуры. Поэтому при сварке многослойных швов, когда предыдущие слои подвергаются повторному нагреву, количество МпБ должно возрасти.

В сварных швах на стали при соотношении Мп/Б = 4 -г- 6 кристаллизационные трещины обычно не образуются.

Устранить вредное влияние серы переводом ее в тугоплавкие сульфиды можно также за счет легирования металла редкоземельными элементами, а также "Л, 2х, Са, А1 и некоторыми другими элементами.

Значительное влияние на образование кристаллизационных трещин может оказать структура металла. Известно [286],