ционные (горячие) трещины. Как показали исследования автора, выполненные совместно с В. В. Снисарем, А. Л. Купоревым и Э. Л. Демченко, применение материалов, обеспечивающих металл шва с аустенито-мартенситной структурой или со структурой высоколегированного безуглеродистого мартенсита, позволяет современные закаливающиеся высокопрочные стали успешно сваривать без подогрева, получая при этом требуемые сварные соединения.

Горячие трещины в металле шва являются весьма распространенным дефектом высоколегированного металла шва, особенно аустенитного. Образование их в настоящее время связывают с наличием в нем прослоек незакристаллизовавшейся жидкости. Вероятность образования этих трещин определяется соотношением величины растягивающих напряжений, возникающих в результате неравномерного нагрева свариваемого металла, а также кристаллизации сварочной ванны и охлаждения сварного соединения, и пластическими свойствами металла шва в так называемом эффективном интервале кристаллизации. Под этим интервалом понимают часть интервала кристаллизации, в котором металл шва находится в двухфазном твердо-жидком состоянии. Началом' его (верхней границей) является срастание дендритов в общий каркас, концом (нижней границей) — полное затвердевание металла шва, т. е. температура реального солидуса. Полагают, что металлу в твердо-жидком состоянии присуща высокая хрупкость, поэтому эффективный интервал кристаллизации называют также температурным интервалом хрупкости (ТИХ). По мнению автора, этот термин более приемлем, но, как будет показано далее, нижнюю границу температурного интервала хрупкости следует ограничивать не линией солидуса, как это принято сейчас, а несколько (порядка 50— 100° С) ниже.

Как видно из изложенного, образование горячих трещин в металле шва связывается с его первичной кристаллизацией, в результате чего эти трещины часто называют кристаллизационными.

Согласно существующему представлению, горячие трещины в металле шва образуются в том случае, если в температурном интервале хрупкости величина деформации превысит пластичность, которую приобретает к этому времени затвердевший металл. Если же деформация затвердевшего металла в этом интервале не достигнет его пластичности, трещины не образуются.

Предполагается, что наличие жидких прослоек ослабляет сечение затвердевшего металла и тем самым способствует его разрушению. В связи с этим принято считать, что если к моменту возникновения ощутимых растягивающих напряжений металл шва успел полностью затвердеть, образование горячих трещин в нем исключено.

Образование горячих трещин в металле шва, по мнению автора, не следует связывать только с наличием в нем жидких прослоек. Трещины могут возникать и после полного его затвердевания.

Основанием для такого утверждения является тот факт, что во всех материалах при температурах, близких к солидусу, существует так называемый интервал хрупкого разрушения, в котором материал находится в твердом состоянии, но пластичность его приближается к нулю [38]. Это обстоятельство, а также то, что к моменту полного затвердевания металла шва возникают ощутимые растягивающие напряжения, позволяет считать, что именно в этот момент наиболее вероятно образование трещин. Кроме того, появились жспериментальные данные [95], которые показывают, что горячие трещины в металле шва возникают именно после полного его за-тнердевания. Сказанное и явилось основанием считать температурный интервал хрупкости, с которым принято связывать образование горячих трещин, более широким, чем эффективный интервал кристаллизации.

Из изложенного следует, что стойкость металла шва против образования горячих трещин, или, как ее еще называют, технологическая прочность металла шва, зависит от его хрупкости и пластичности в этом интервале, а также интенсивности нарастания растягивающих напряжений (темпа деформации). Чем шире указанный интервал и ниже пластичность, тем ниже стойкость металла шва против образования трещин.

Ширина температурного интервала хрупкости металла шва определяется его химическим составом. Весьма важное значение имеет содержание элементов, образующих легкоплавкие соединения и эвтектики, которые, затвердевая последними, располагаются по границам столбчатых кристаллитов, в силу чего вероятность появления трещин увеличивается.

Легкоплавкую эвтектику, особенно в высоколегированных сталях, которые в большинстве случаев содержат никель, образует прежде всего сера. Сернистоникелевая эвтектика (№—№Б) обладает весьма низкой температурой плавления (645° С) и поэтому располагается по границам зерен (столбчатых кристаллов) металла шва. Следовательно, для предотвращения горячих трещин в металле шва необходимо прежде всего уменьшить содержание серы. Кроме серы, ликвирующими элементами, образующими относительно легкоплавкие интерметаллидные соединения или эвтектики и тем самым способствующими образованию горячих трещин в аустенитной металле шва, являются углерод, фосфор, кремний, ниобий. Поэтому содержание их также следует снижать.

Другим способом предотвращения появления горячих трещин п металле шва путем выбора соответствующего его состава является легирование элементами, улучшающими механические свойства, н прежде всего пластичность межкристаллических прослоек. В аус-гснитном металле шва с двухфазной структурой это достигается легированием элементами, образующими неаустенитную фазу (о-феррит, карбиды, нитриды и др.), располагающуюся по границам кристаллов [45, 51]. Получение металла шва с двухфазной, особенно аустенито-ферритной (у + 6-феррит) структурой в настоящее