O.BS

Рис. 118. Максимальные и минимальные значения ударной вязкости и их отношение к среднему значению для аустенит-ных сталей с различным отношением

(см. табл. 29), а также повышается стабильность механических свойств соединений (рис. 118).

На диаграмме за единицу приняты средние значения ударной вязкости большого количества сварных образцов и показаны максимальные и минимальные значения ан. Рассеяние результатов испытания заметно увеличивается

с уменьшением Абсолютная

[Cr] •

величина сред-

с составом стали, не изменяется закономерно с изменением к,. Например, для хро-моникельниобиевой глубокоаустенитной стали при к = 1,22 среднее значение ан = 13,7 кГм/см2, в то время как для стали 1Х14Н14В2М (¿ = 1,17) ан = 24 кГм/см2 и даже для стали Х18Н12М2Т (/г = 0,69) ан — 18 кГм/см2. Наблюдаемое различие в поведении сталей с неодинаковым /г нельзя связать с затруднением деформации из-за ее двухфазного состава (наличия в сталях с малым & большого количества феррита), так как чистоаустенит-ная сталь 1Х14Н14В2М в интервале температур 800—1200° С обладает большим сопротивлением пластической деформации, чем аустенитно-ферритная сталь Х18Н9Т.

Уже рассматривались некоторые особенности сварки оплавлением цветных металлов, как правило связанные с их высокой теплопроводностью и химической активностью. Сварка металлов с невысокой теплопроводностью и не особенно активно взаимодействующих с кислородом и азотом, например никеля, не вызывает каких-либо специфических трудностей. При сварке металлов с высокой теплопроводностью необходимы очень большие скорости оплавления и осадки и, как следствие, высокие давления осадки (медь, алюминий и их сплавы). Титан и его сплавы, несмотря на низкую теплопроводность, при сварке на воздухе должны оплавляться и осаживаться с высокой скоростью из-за большой химической активности. Это справедливо и для молибдена. Если не удается сварить химически активные металлы на воздухе даже при оптимальных параметрах процесса, то применяют специальную защиту (см. гл. VII).

Часто сваривают оплавлением разноименные металлы. Эта задача облегчается возможностью совместного оплавления металлов с резко отличающимися физическими свойствами, напри-

мер, тугоплавкого молибдена с малым электросопротивлением, со сталью, температура плавления которой почти в 2 раза ниже, а удельное сопротивление в несколько раз выше. Это, по-видимому, связано с очень высокой температурой в центре контактной перемычки, намного превышающей точку плавления обоих свариваемых металлов. Кроме того, большая скорость оплавления металла с высоким электросопротивлением и малой теплопроводностью, что суживает зону его нагрева, способствует равномерной деформации обеих деталей.

Получение соединения с высокими свойствами при сварке разноименных металлов может быть затруднено, во-первых, большими термическими напряжениями, возникающими при охлаждении такого соединения из-за различия коэффициентов теплового расширения, и, во-вторых, в результате появления в стыке хрупких интерметаллидных фаз. Наиболее изучена стыковая сварка разноименных сталей и, в частности, сталей перлитного или феррито-мартенситного класса (например, с 12% Сг) с аустенитной. При сварке деталей небольшого сечения из разнородных сталей, как правило, линия соединения представляет собой резкую границу (рис. 119, а) без заметной прослойки промежуточного состава. Так как расплавленный металл в перемычке, вероятно, перемешивается, то в случае неполного его удаления при осадке из глубоких кратеров в соединении могут появиться прослойки промежуточного состава (рис. 119, б). Наконец, в ходе осадки и последующего остывания соединения еще возможна диффузия разноименных атомов через границу раздела. При сварке сталей эти процессы как правило, не дают результатов, обнаруживаемых металлографически. Однако при сварке оплавлением металлов, легко образующих интерметаллиды (например, меди с алюминием) даже при очень «жестком» режиме оплавления в течение 1,5—2 сек со средней скоростью 10—12 мм/сек и чрезвычайно быстром охлаждении стыка вследствие высокой теплопроводности свариваемых металлов, в соединении возможно образование интерметаллидов СиА12.

Итак, стыковая сварка оплавлением по своей природе занимает промежуточное положение между сваркой плавлением и сваркой в твердом состоянии: на отдельных участках соединение может образоваться между поверхностями твердого металла; однако в основном оно формируется в жидкой фазе, которая затем, в ходе осадки, полностью или частично удаляется из соединения. Только благодаря второму процессу при сварке оплавлением удается получать соединения высокого качества при умеренной деформации осадки. Этим же определяются главные задачи рациональной технологии сварки оплавлением: получить перед осадкой на ровных (по возможности) торцах равномерный слой жидкого металла и предупредить его затвердевание до полного закрытия зазора в стыке, т. е. до момента фактического формирования соединения.