металл кромок свариваемого изделия и металл присадочного материала. Доля участия каждого из этих металлов в образовании сплавов смешения зависит ог их химического состава и условий сварки, определяющих степень проплавлення кромок свариваемого металла дугой. В работе В. Н. Земзина приведены данные о степени проплавлення свариваемых кромок двух сталей — аустенитной и перлитной, отличающихся по теплофизическим свойствам (табл. 11.2).

При сварке давлением с оплавлением кромок также происЦ ходит перемешивание свариваемых металлов, однако зона пере** мешивания может быть меньше по протяженности и степени прЫ плавления в связи с тем, что при сжатии свариваемых поверхно-^ стей (осадке) практически весь жидкий металл удаляется (вы?! давливается) и стали свариваются в твердом высоконагрето»* состоянии. В этом случае за счет диффузии в процессе пребывания при высокой температуре происходит взаимное проникание в при*:, шовные зоны легирующих элементов, по содержанию которых! различаются свариваемые стали. Однако чаще всего глубина взаимодиффузии оказывается очень небольшой. Опыт показал, • что даже при сварке давлением без оплавления имеет место взаимодиффузия элементов через плоскость сваривания, правда, на очень небольшую глубину (20—30 мкм).

Наибольшее значение изменение состава и строения зоны сплавления имеет при дуговых методах сварки плавлением, когда пронлавление может составлять более 50 % (см. табл. 11.2). Протяженность этой зоны в зависимости от способа сварки и технологии может доходить до 1 мм на кромках и может быть намного больше в корне шва У-образной разделки.

Об изменении состава зоны сплавления в различных участках металла шва при сварке с У-образной разделкой и многослойной

Таблица II.2

Степень проплавлення свариваемых кромок

Таблица 11.3 Доля участия основного металла при РДС и наплавке

Доля участия, %, слоя

наплавке можно судить по данным В. Н. Земзина, приведенным в табл. 11.3.

Таким образом, по высоте шва изменяются размеры и состав металла зоны сплавления с промежуточными сплавами.

Структурное состояние и свойства промежуточных сплавов в зоне сплавления будут зависеть от их состава. Естественно, что при сплавлении, например, нелегированной углеродистой стали с 0,2 % С с аустенитный металлом шва типа 08Х18Н10 не может быть дискретного перехода от одного материала к другому. Про-плавление и смешение этих сталей приводит к образованию в промежуточной зоне нового переходного сплава усредненного состава в соответствии с долей участия основного и присадочного материалов. Участки перехода от этого промежуточного сплава к основному металлу и металлу шва также не будут дискретными, а будут характеризоваться градиентом концентрации и иметь ряд постепенно изменяющихся промежуточных составов (рис. 11.2).

На схеме рис. 11.2 показано возможное изменение концентрации какого-либо легирующего элемента Ме2, имеющегося в присадочном металле и, естественно, в металле шва //, но не имеющегося в свариваемой стали /. Такими элементами, например, могут быть хром и никель при сварке аустенитный или аустенитно-ферритным присадочным металлом типа 08Х18Н10 нелегированной или низколегированной стали без хрома и никеля.

Изменение концентрации рассматриваемого элемента будет определяться-

степенью (глубиной) проплавления- чем больше проплавление, тем шире и протяженнее зона смешения, состоящая из участков /—3;

протеканием диффузионных процессов, которые будут идти с большей скоростью в жидком металле и с меньшей скоростью в кристаллизующемся участке вблизи кромки.

Такие условия формирования зоны сплавления в сварных соединениях разнородных сталей обусловливают образование в ней трех участков: участка 1, представляющего собой основную часть зоны сплавления относительно однородного состава, который выравнялся благодаря большой скорости диффузии в жидком металле и дополнительного перемешивания вследствие воздей-