Качество соединения оценивали по его пластичности. Температура перехода в хрупкое состояние у сварного соединения приближалась к +100° С, в то время как у основного металла она не превышала +40° С. Аналогичные результаты дала сварка нелегированного молибдена, полученного прессованием или переплавом [215]. При этом защитная атмосфера аргона или гелия не была эффективной. При сварке с защитой пластичность соеди^ нения не только не повысилась, но даже стала ниже из-за роста зерен с выпадением по их границам карбидов молибдена.

Рассмотренные особенности процесса оплавления позволяют сформулировать некоторые общие принципы его рационального построения. Часть из них справедлива всегда; применимость остальных зависит от металла и сечения свариваемых деталей, а также от параметров используемого оборудования. В частности, всегда целесообразно оплавлять при минимальном напряжении с7г.0 и на машинах с низким Ък_а, что повышает устойчивость процесса, улучшает условия нагрева свариваемых деталей и, как правило, сопровождается образованием на оплавляемых торцах относительно неглубоких кратеров.

Для получения достаточно широкой зоны разогрева при умеренном градиенте температуры у торцов оплавлять следует с умеренной скоростью, возрастающей перед осадкой, для достижения локальной устойчивости процесса. Чтобы смягчить некоторые неблагоприятные последствия оплавления с большой скоростью, в частности сужение зоны нагрева и увеличение градиента температуры, а также увеличение глубины кратеров, ускоренное оплавление должно быть кратковременным. Однако всегда оплавлять с высокой скоростью следует на длине, превышающей удвоенную глубину наиболее крупных кратеров с тем, чтобы ни один участок торцов, даже расположенный на дне таких кратеров, не мог оказаться неохваченным интенсивным оплавлением перед осадкой.

При сварке непрерывным оплавлением возможны два принципиально отличающихся варианта процесса оплавления, целесообразных в различных условиях. Первый осуществляется при постоянном напряжении с720 с обеспечением необходимой устойчивости процесса изменением скорости оплавления (плавным или ступенями), сопровождаемым плавным нарастанием эффективного тока [136]. Во втором варианте изменяют по заданной программе с/2.0; оплавление начинают при высоком с72.0, облегчающем возбуждение процесса; затем с72.0 понижают до минимального значения, поддерживающего устойчивое оплавление. Иногда перед осадкой и2. о вновь повышают для проведения ускоренного оплавления. При сварке с переменным С/2 0 оплавление обычно ведут с постоянной скоростью, повышаемой только перед осадкой.

Первый, более простой вариант процесса, удобен для сварки деталей относительно небольшого сечения (для стали до 1000— 2000 мм2). При сварке деталей большого и компактного сечения,

когда существенны термическая эффективность процесса, а также отсутствие глубоких кратеров, целесообразнее второй вариант, особенно с автоматическим регулированием (либо скорости оплавления, либо напряжения с/2.0), предупреждающим короткие замыкания при оплавлении с минимальным с720 [92].

Осадка и формирование соединения. Оплавление и, тем более, предшествующий ему подогрев только подготовляют торцы к формированию соединения. Последнее осуществляется при осадке. Рассмотрим случай, когда в момент фактического соприкосновения торцов они полностью покрыты слоем расплавленного металла. При сближении торцов, например на участке А (рис. 106), если этому не препятствуют пленки окислов, образуется объединенная прослойка металлического расплава. Такая же прослойка возможна и после вытеснения (жидких или твердых) окислов.

Твердый металл всегда смачивается своим расплавом, поэтому образование объединенной жидкой металлической прослойки без границы раздела уже гарантирует формирование здесь соединения при охлаждении, тем более что кристаллизация жидкой фазы на готовых центрах, имеющихся на оплавленной поверхности твердого металла, идет беспрепятственно.

В процессе дальнейшей осадки зазор по всей площади соединения постепенно закрывается, полностью или частично вытесняя расплавленный металл из стыка. В местах глубоких кратеров, например в В и С, даже к концу осадки в стыке может остаться невытесненный, обычно окисленный литой металл в виде линзы В' и С. В зависимости от величины осадки металл сохраняет здесь литую структуру с присущими ей дефектами или подвергается заметной деформации.

На отдельных участках торцов к началу осадки или в момент их фактического соприкосновения жидкий металл может отсутствовать. Соединение формируется в твердой фазе (топохимиче-ский процесс). В результате деформации при осадке торцы должны быть доведены до физического контакта с вытеснением из стыка окислов, если они там имеются. Осадка обычно идет при температуре, близкой к солидусу, при которой обеспечивается значительная термическая активация, способствующая в сочетании с движущимися дислокациями образованию прочного соединения на участках, свободных от окислов. Однако даже на таких участках в случае недостаточного их нагрева при малой деформации, осуществляемой после достижения физического контакта, возможно формирование соединения без общих зерен, разрушение которого носит хрупкий межзеренный характер (по типу, показанному на рис. 52, в). Обычно при сварке оплавлением температура на торцах в момент осадки достаточно высока и основное препятствие к получению соединений высокого качества связано с окислением. Толстые окисные пленки, если они имеются на торцах, препятствуют получению соединений с высокой пластич-