Сварочный нагрев металла в различных зонах теплового влияния может приводить к протеканию процессов, неблагоприятно влияющих на качество, свойства и работоспособность сварных соединений. В приграничных участках зерен областей ЗТВ, нагреваемых до более высоких температур, может происходить оплавление границ вследствие повышенной загрязненности их примесями. При этом должно происходить дальнейшее повышение концентрации примесей в приграничных участках за счет перемещения их атомов из глубины зерна в зону повышенной растворимости. Таким образом, в этих высоконагретых участках ЗТВ в условиях продолжительного сварочного нагрева состояние границ зерен может сильно ухудшиться, вследствие чего увеличится возможность межкристаллитных разрушений как в процессе сварки, так и при эксплуатации.

В этом же высокотемпературном участке с tBiax несколько меньшей, чем tnjl и участке, нагретом до более низкой температуры, примыкающем к нему (tmax - 1200 СС), может произойти растворение карбидов таких элементов, как титан, ниобий, цирконий, ванадий. Это, с одной стороны, вызовет разупрочнение металла в тех случаях, если его прочность и жаропрочность были обусловлены дисперсными карбидными выделениями, и с другой — растворение карбидов указанных элементов.неблагоприятно скажется на поведении этой части сварного соединения в процессе эксплуатации при повышенных температурах (450—700 °С). При этих температурах перешедший ранее в раствор углерод (при растворении карбидов титана, ниобия и др.) перемещается к границам зерен и выделяется в виде карбида хрома. Это приводит к обеднению границ зерен хромом и потере устойчивости к МКК данного^ участка сварного соединения, несмотря на то что сталь содержит стабилизирующие элементы — титан, ниобий. Одновременно в связи с потерей хрома происходят разупрочнение приграничных зон зерна и повышение хрупкости границ с выделившимися по ним карбидами. Одновременно перешедшие в раствор титан, ниобий и другие элементы упрочняют в этих растворах зерно, понижают его деформационную способность. В целом в результате протекания рассмотренных процессов в высоконагревавшемся участке ЗТВ резко возрастает склонность к межзеренному разрушению при длительных нагревах под нагрузкой (локальные разрушения).

Предотвратить повышение склонности металла ЗТВ к МКК и локальным разрушениям можно за счет общего снижения содержания углерода в коррозионно-стойких сталях и вредных примесей в жаропрочных сталях. Стали последнего типа не рекомендуется легировать такими элементами, как титан и ниобий. Восстановить стойкость сварных соединений сталей к МКК можно или общей термообработкой изделия, соответствующей обработке свариваемой стали, или термообработкой с длительным нагревом при 850—900 °С в течение 3—5 ч, приводящим к диффузионному

повышению концентрации хрома в обедненных приграничных участках за счет перемещения его из глубины зерна. . ('Для сварных соединений, эксплуатируемых без нагрева, повы-I шение стойкости сварных соединений к МКК может быть достигнуто также аустенитизацией примерно при 1050—1100 °С. Аусте-~ нитизация обеспечивает получение большей ударной вязкости в и пластичности металла, чем стабилизирующий нагрев при 850— VI 900 °С за счет растворения карбидов с границ зерен. Термообработка одновременно снижает уровень остаточных сварочных на-

[г!£ЯЖеНИЙ.

В участках ЗТВ, нагревающихся до более низких, чем указано выше, температур, могут протекать процессы аустенитиза-ции ■— получения гомогенного аустенита в сталях типа 18-8, не содержащих активных карбидообразователей. В этих же участках ЗТВ сталей, содержащих титан, ниобий, ванадий, должны сохраняться карбиды указанных элементов в связи с их высокой стойкостью и кратковременностью нагрева, однако их коагуляция может привести к разупрочнению жаростойких сталей на базе карбидного упрочнения.

В участках ЗТВ, нагреваемых в интервале 750—950 °С, могут проходить с различной степенью интенсивности процессы образования карбидов хрома и выделение их по границам зерен в тех сталях, в которых имеется углерод, не связанный в стойкие карбиды с титаном, ниобием и другими элементами, характеризующимися высокой степенью химического сродства к углероду. Процесс карбидообразования может повысить хрупкость металла в этом участке.

С В участках, нагретых ниже 750 °С, может выделяться феррит, а при длительном нагреве и о-фаза. В этой же зоне может развиваться 475-градусная хрупкость. В участках, нагревавшихся ниже 300 °С, возможно образование мартенсита, которое может закончиться, а может и не завершиться — в зависимости от температуры конца мартенситного превращения. Таким образом, строение ЗТВ высоколегированных хромоникелевых сталей может быть очень сложным.

' У разных по составу и назначению высоколегированных хромоникелевых сталей указанные процессы в ЗТВ могут развиваться по-разному, но их развитие, как правило, может оказывать отрицательное влияние на свойства и работоспособность сварных соединений, если эти процессы будут активными. Поэтому, хотя рассматриваемые стали свариваются всеми видами сварки, предпочитать следует такие, при которых тепловое воздействие на свариваемый металл будет наименьшим — в среде защитного инертного газа тонкой проволокой, электронно-лучевую и различные способы сварки давлением (шовная, точечная, диффузионная и др.).

Кинетика распада аустенита в хромоникелевых аустенитно-мартенситных и мартенситно-ферритных сталях изучена дилатометрическим методом применительно к околошовному участку ЗТВ