только по сравнению с их содержанием в металле шва первого прохода, но и по сравнению с основным металлом.

В работе 187] показано, что содержание марганца в металле шва желательно ограничить 0,70—0,85 % с целью обеспечения требований по параметру теплового охрупчивания. Отрицательное влияние на тепловое охрупчивание оказывает также медь, поэтому в работе [87 ] предлагается снизить ее содержание в металле шва, а гарантированный уровень прочности при повышенных температурах обеспечить за счет кремния и ванадия.

С увеличением содержания Си с ОД до 0,2 % значение Vtw возрастет от 25 до 40 3С в состоянии после сварки и отпуска с параметром Холомона TP, равным 21,0:

TP = Т (20 + log 10-s,(9.2)

где Т — температура выдержки; с — время выдержки.

После ступенчатого отпуска значение VtB0 составило 45 и 65 °С соответственно при содержании Си в металле шва 0,1 и 0,2 %. Изменение содержания С от 0,08 до 0,16 %, Сг от 2,25 до 2,55 %, Мо от 0,93 до 1,07 % и V от 0,005 до 0,037 % на тепловую хрупкость металла шва влияет незначительно.

По данным работы [87], положительным фактором с точки зрения повышения сопротивления тепловой хрупкости является ускоренное охлаждение электрошлакового шва после отпуска или термообработки со ступенчатым охлаждением.

ПВО 120011001000 900 800 700 600 tr

2800 2600 2Ш 2200 2000 1800 !600 1Ш

10 15 W 25 30 35 40 мм

Рис 9.8, Распределение твердости в сварных соединениях стали типа 2,25 Сг—0,5 Мо (толщина проката 140 мм):

1 — ЭШС; 2 — ЭШС + кратковременный (1 мин) отпуск при 600 "С; 3 — ЭШС + + восемь кратковременных отпусков при 600 °С; 4 — ЭШС -+- закалка; 5 — ЭШС + закалка + восемь кратковременных отпусков при 600 °С; 6 — ЭШС + нормализация; 7 = ЭШС нормализация + восемь кратковременных отпусков при 600 °С

Кривые распределения твердости в шве и ЗТВ в сварных соединениях стали типа 2,25Сг—0,5Мо представлены на рис. 9.8.

В состоянии после сварки как металл шва, так и металл околошовного участка ЗТВ характеризуются ферритно-бейнитной структурой со значительным преобладанием бейнитной составляющей. Содержание структурно-свободного феррита в металле шва не превышает 10 %.

В зоне термического влияния электрошлаковых соединений (как в свариваемой стали, так и в металле шва) отмечаются два явно выраженных участка неоднородности (рис. 9.8, кривая 1). Первый участок — участок подкалки в околошовной зоне твердостью 2750—2800 МПа; второй — участок разупрочнения твердостью 1650—1700 МПа. Степень разупрочнения составляет 20— 22 % относительно твердости основного металла. Протяженность участка подкалки достигает 15 мм, а участка разупрочнения — примерно 10 мм. Твердость металла шва составляет ~2400 МПа.

Процессы разупрочнения связаны главным образом с отпуском бейнитной составляющей, содержание которой в структуре основного нормализованного металла достигает 50—60 %. Интервал по температурам нагрева для участка разупрочнения соответствует от 500 °С до температуры Асх. По мере повышения температуры нагрева от 720 до 1000 °С отмечается повышение твердости металла ЗТВ. Характерно, что для ЗТВ, нагреваемой при сварке в интервале критических температур Асг—Ас3, даже несколько (на 150— 200 °С) выше, отмечается' разброс результатов определения микротвердости, связанный со значительной неоднородностью аустенита по химическому составу.

Влияние последующей термической обработки на свойства электрошлаковых сварных соединений оценивали по образцам, подвергнутым различным видам термического воздействия. После закалки распределение твердости в участках ЗТВ с £шах = £пл — — Ас3 характеризуется однородностью и соответствует 2600— 2800 МПа (см. рис. 9.8, кривая 4). Наиболее интенсивное повыше ние твердости (на 1200 МПа, т. е. на 75 % по сравнению с состоянием непосредственно после сварки) отмечается в участке неполной перекристаллизации. Характерно, что закалка практически не влияет на твердость металла в центральной зоне шва, которая составляет 2400—2450 МПа.

Сопоставляя кривые / и 4 на рис. 9.8, можно сделать выводы о склонности к закалке стали типа 2,25Сг—0,5Мо в зависимости от состава структуры и размера зерна аустенита. Повышенная устойчивость аустенита и, как следствие, повышенная твердость характерны для двух участков ЗТВ: первый — с tmax = 1400ч-1250 °С и наибольшим размером исходного зерна аустенита; второй — с tmxK — Acs — Асг и повышенным содержанием углерода во вновь образовавшемся аустените в результате создания благоприятных условий для его распада по бездиффузионному механизму.