Риг. 10.10. Микроструктура тарных соединений стали ПОПЗЛ, выполненных ручной дуговой (о - б) и контактной сваркой оплавлением (в) (По данным О. И. Стсклова, П. Л. Беляшина и Э. П. Мотуса):

а — шов, Х500; б — ЗТВ. Х500; в — шов, X 120

замедления охлаждения металла околошовного участка ЗТВ при температурах выше 900 "С, подавления процесса выделения карбонитридов титана и повышения их дисперсности, увеличением интенсивности охлаждения металла ниже температуры 900 °С.

На рис. 10.8 показаны микроструктуры сварного соединения стали 08Х21Н6М2Т толщиной 30 мм. Электрошлаковая сварка (ЭШС) выполнена при сопутствующем подогреве с помощью газовых горелок и принудительном сопутствующем охлаждении с помощью водовоздушных форсунок. Параметры термического цикла ЭШС в околошовном участке с tmax — 1350 Т. соответствовали следующим значениям: %' — 30 с; %" = 80 с. Длительность пребывания металла при температурах выше 900 °С составляет 60 с за счет обеспечения подогрева, а скорость охлаждения на заключительной стадии цикла повышена до 13 °С/с с помощью принудительного охлаждения водовоздушной смесью при расходе воды 0,06 м8/ч. Сварку осуществляли сварочной проволокой ЗСв-06Х20Н11МЗТБ с применением флюса АН-26С. В состоянии после сварки сварные соединения имеют следующие механические свойства: ов — 686 МПа, угол загиба 130°, KCV металла околошовного участка ЗТВ при—40 °С 1,8 МДж/м2. В случае применения общепринятой технологии ЭШС для обеспечения повышенного уровня механических свойств сварных соединений выполняют последующую высокотемпературную термическую обработку — нормализацию при 1100 °С.

При ручной дуговой сварке двухфазных сталей можно использовать аустенитный вариант (электроды марок ЦЛ-11 и ЭА-400/10у) или аустенитно-ферритный вариант (ОЗЛ-40 и ОЗЛ-41). В первом варианте содержание ферритной фазы в шве не превышает 10 %, а во втором — феррит является основной фазой в дву хфазной аустенитко-феррнтной структуре. Преимуществом второго варианта являются равнопрочность швов основному металлу и повы-280

шенная коррозионная стойкость сварных соединений. В работе [321 описаны исследования коррозионной стойкости сварных соединений двухфазных сталей. Установлено, что сварные соединения стали 08Х22Н6Т после термообработки (нагрев до 1150 °С, выдержка в течение 20 мин) в случае использования электродов ОЗЛ-40 и ЦЛ-11 являются коррозионно-стойкими в 55 %-ной фосфорной кислоте при температуре 90 °С, в 1 %-ной серной и 25 %-ной муравьиной кислотах при температуре 80 °С. Скорость коррозии не превышает 0,01 мм/год. МКК в металле шва не отмечается. При сварке с применением электродов ОЗЛ-40 и ЦЛ-11 МКК отмечена в ЗТВ и у линии сплавления при испытаниях в 55 %-ной фосфорной кислоте. Металл шва обладает высоким сопротивлением МКК в этой среде. В 65 %-ной азотной кислоте при кипении скорость коррозии достигает 3 мм'год за счет коррозионных процессов в ЗТВ, независимо ат марки электрода. В этой среде скорость коррозии металла шва, полученного электродом ОЗЛ-40, составляет 0,4 мм/год, основного металла 0,14 мм/год, а ЗТВ — 1,24 мм/год. Соответствующие показатели при сварке электродами ЦЛ-11 составляют 0,45; 0,2; 0,76 мм/год.

В процессе испытания в 92 %-ной серной кислоте при температуре кипения было установлено, что скорость коррозии сварных соединений, выполненных электродами ЭА-400'10у и ОЗЛ-41, не превышает 0,14 мм/год, а МКК отсутствует. В 80 %-ной фосфорной кислоте скорость коррозии сварных соединений, полученных электродами указанных марок, не превышает 0,01 мм/год, а МКК металла шва не обнаруживается. У линии сплавления и в ЗТВ проявляется слабая МКК. На основе полученных данных в работе [32] был сделан вывод о целесообразности применения электродов марок ОЗЛ-40 и ОЗЛ-41 при сварке оборудования из аустенитно-ферритных сталей, эксплуатируемого в щелочных, нейтральных и окислительных средах.

В ряде работ было показано, что в аустенитно-ферритных сталях, находящихся в щелочных средах, преимущественному коррозионному разрушению подвергается ферритная структура. Отмеченное подтверждается результатами работы 191, в которой показано влияние погонной энергии на коррозионную стойкость сварных соединений стали типа 10Х21Н5Т, выполненных дуговой сваркой иод флюсом. В качестве сварочных материалов использовали проволоку 5Св-04Х19Н10Б (аустенитный вариант) и 5Св-ЮХ21Н5Т (аустенитно-ферритный вариант). С увеличением погонной энергии от 320 до 3700 кДж/м скорость коррозии сварных соединений при аустенитном варианте в 40 %-ном водном растворе едкого натра возрастает в 6 раз. Это объясняется, с одной стороны, увеличением содержания ферритной фазы в металле околошовного участка ЗТВ, склонной к растворению в коррозион-но-активной среде, а с другой — возрастанием тока коррозии в макросистеме аустенитный шов — аустенитно-ферритный основной металл из-за наличия разности потенциалов между ними.