необходимо применить способ сварки, который позволил бы нейтрализовать вредное влияние этого слоя.

Одним из способов нейтрализации вредного влияния образующегося в зоне сплавления переходного слоя является уменьшение его ширины до минимума. Поэтому выбирать нужный способ сварки следует с учетом тех процессов и факторов, которые определяют формирование в зоне сплавления разнородных сталей переходного слоя, и прежде всего ширину мартенситной прослойки.

В настоящее время уже известны некоторые способы сужения переходного слоя и мартенситной прослойки, образующихся в зоне 1

. \v\4-----

■■^ртенситная сгпруктура

Рис. 23. Схема влияния содержания никеля в аустенитном металле на изменение ширины мартенситной прослойки Ьи в зоне его сплавления с перлитной сталью: / — перлитная сталь, 2— аус-тенитный металл, 3 — пере-

О

10 жзо~1оЩ%

Рис. 24. Влияние содержания никеля в аустенитном металле на ширину переходного слоя Ьпс (кривая 1) и мартенситной прослойки в нем Ьм (кривая 2), образуемых в зоне его сплавления с перлитной сталью.

ходныйслой, Ьщ — ширина мартенситной прослойки при 20% № в аустенитном металле; Ь при 13% №.

сплавления аустенитного металла с перлитным. Это прежде всего использование технологии сварки, обеспечивающей в аустенитном металле, сплавляемом с перлитным, высокое содержание никеля [32], или применение методов сварки, способствующих уменьшению глубины проплавления •основного металла [9], или использование таких технологических приемов, которые увеличивают подвижность металла сварочной ванны у ее границы (вибрация свариваемого изделия, ультразвуковые или электромагнитные колебания).

Влияние содержания никеля в аустенитном металле на изменение ширины мартенситной прослойки можно объяснить с помощью схемы, показанной на рис. 23. При составлении схемы предполагалось, что количество хрома в этой прослойке постоянно, поскольку оно в современных аустенитных сплавах изменяется сравнительно мало (в пределах 15—20%), и что прослойку составляют сплавы, содержащие никеля 5—6% и меньше. Оба эти предположения существенно отличаются от действительности. Как показывает рентгеноспектральный микроанализ, содержание хрома в переходном слое, в том числе и в мартенситной прослойке, может

изменяться существенно — от 0 (перлитная сталь) до 25% (аусте-нитный металл). Существенно отличается от принятого при составлении схемы и содержание никеля в металле мартенситной прослойки. Следовательно, указанной схемой можно пользоваться только для сугубо ориентировочных суждений и ни в коей мере по ней нельзя устанавливать количественные характеристики влияния содержания никеля или другого фактора на ширину мартенситной прослойки. Для этого нужны прямые экспериментальные данные.

На рис. 24 приведены экспериментальные данные, полученные автором совместно с В. В. Снисарем и Д. П. Новиковой при исследовании наплавок, выполненных под флюсом на углеродистую сталь аустенитными проволоками, обеспечивающими изменение никеля в наплавленном металле от 5 до 54,0%. В процессе исследования прежде всего устанавливали ширину переходного слоя и ее изменение с изменением содержания никеля в аустенитном металле. Определяли эту ширину по кривым изменения в зоне сплавления концентрации никеля и хрома, записанным на микроанализаторе. Как следует из рис. 24, в условиях проведенных исследований ширина переходного слоя составляет 85—95 мкм. С изменением содержания никеля в аустенитном металле она изменяется настолько незначительно, что практически ее можно считать постоянной.

Ширину мартенситной прослойки определяли металлографическим путем на шлифах, протравленных по специально разработанной методике, сущность которой изложена выше. Предложенная методика позволила довольно четко выявить структуру мартенситной прослойки, образовавшейся в исследованных наплавках (рис. 25). В результате установлена зависимость ширины этой прослойки от содержания никеля в аустенитном металле. Как видно из рис. 24, с увеличением содержания никеля в аустенитном металле ширина образуемой в зоне сплавления мартенситной прослойки резко уменьшается. При концентрации его 30% и более мартен-ситная прослойка практически полностью отсутствует. Это подтверждает микроструктура металла зоны сплавления в шлифе с наплавкой, содержащей 37,7% никеля (рис. 26).

Полученная зависимость, а также ранее опубликованные данные [97] позволяют наметить «критическое» содержание никеля в аустенитном металле, сплавляемом с перлитным, т. е. такое его минимальное содержание, при котором образующаяся в зоне сплавления мартенситная прослойка не сказывается на работоспособности свар-

Рис. 25. Микроструктура мартенситной прослойки, выявляемая в зоне сплавления аустенитного металла с перлитной сталью, хЮОО.