Практически важно, что при сварке с защитой соединения высокого качества получаются с осадкой значительно меньшей, чем при сварке таких же труб, но без защиты. Например, при сварке с продувкой азотом высокой чистоты труб из стали 12Х1МФ размером 32X4 мм с осадкой всего на 2,5 мм все образцы (80 шт.) загнулись на 180° без дефектов; ударная вязкость (на 19 нестандартных образцах сечением 10 X 4 мм) равнялась

^0'320~8°'4 к^м^см^- При сварке без продувки такое качество соединений достигалось только при осадке на 5 мм. Малая осадка увеличивает проходное отверстие в стыке при сварке с продувкой.

Хотя при сварке оплавлением требования к чистоте и степени осушки защитного газа менее жесткие, чем в случае сварки без оплавления, высокое содержание в нем кислорода и других газов-окислителей может давать неблагоприятный эффект. В частности, не дала положительных результатов попытка использования для продувки при оплавлении технического азота: в стыках появлялся окисленный феррит и понижалась пластичность соединений (из 100 образцов, сваренных с продувкой азотом высокой чистоты и техническим азотом, загнулись на 180° без дефектов в первом случае все, а во втором только 93 образца) [45].

Сопоставление полученных данных с результатами испытания образцов, вырезанных из труб, сваренных сопротивлением в атмосфере азота с различной степенью очистки и осушки, подтверждает, что при сварке оплавлением наличие в защитной среде газов-окислителей сказывается на качестве соединений меньше, чем при сварке без оплавления. Тем не менее значительное загрязнение защитной среды и при сварке оплавлением недопустимо. В частности, должно быть исключено попадание в зону сварки влаги из ржавчины, не удаленной с поверхности труб, их концы в зоне нагрева должны быть тщательно очищены.

Исследования по сварке с продувкой труб из высоколегированных сталей очень ограничены. Стали с содержанием 12% Сг можно сваривать с продувкой азотом высокой чистоты. Для аусте-нитных сталей это неприемлемо, что подтверждено, в частности, исследованием изломов стыков [44]. В стыке труб из стали Х18Н12Т, сваренных с продувкой чистым азотом, в изломе имелись участки желтоватого цвета, на которых были обнаружены окисные включения (см. рис. 113, б и в.). Пути защиты стыков при сварке аустенитных сталей следует искать в применении смесей, содержащих газы-восстановители, способные и к науглероживанию металла.

Выбор защитной среды при сварке оплавлением цветных металлов определяется характером их взаимодействия с газами. Так титан, энергично взаимодействующий со всеми обычными двухатомными газами и углеродом, должен свариваться в инертном газе. Молибден иногда сваривают в среде малорастворимого в нем водорода.

СВАРКА С ДЛИТЕЛЬНЫМ НАГРЕВОМ В ВАКУУМЕ (Р,Т,А, г-ПРОЦЕССЫ)

§ 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Р, Т, А, ^-ПРОЦЕССОВ

При Р, Т, А, /-процессах в результате продолжительного нагрева в вакууме 1 • 10_3 — 1 • Ю6 мм рт. ст., а иногда и в другой контролируемой среде, например в водороде, удается получить соединения с относительно небольшой макропластической деформацией и при умеренной температуре. Благодаря этому сравнительно мало изменяются свойства соединяемых деталей, что часто делает применение Р, Т, А, /-процессов особенно целесообразным.

Основное техническое значение для металлов в этой группе процессов имеет сварка в вакууме—диффузионно-вакуумная сварка, разработанная Н. Ф. Казаковым [73—75].

Хотя при сварке давлением с длительным нагревом не исключено образование прочного соединения между поверхностями с окисными пленками, пластичность таких соединений, как правило, относительно низка, и их применение для металлов не типично.

Соединение металлов обладает оптимальными свойствами, если оно осуществляется между чистыми поверхностями. Это справедливо при сварке давлением как с кратковременным, так и с длительным нагревом.

При сварке с кратковременным нагревом разрушению окисных пленок способствует значительная пластическая деформация, характерная для этих процессов. При диффузионно-вакуумной сварке малая деформация не может существенно влиять на процесс механической очистки поверхности от окислов. Из практики термической обработки известно, что при нагреве до достаточно высокой температуры в вакууме поверхность многих металлов осветляется. Аналогичные процессы очистки от окислов, рассмотренные в § 2, естественно, идут и при сварке в вакууме. От полноты их протекания существенно зависит качество получаемых сварных соединений.