™Т"НИи Работоспособности сварных соединений разнородных тГы ;пяТя°к Ы ПРедотвРа™ть происходящее здесь иаме^ш?^-туры сплавляемых металлов, необходимо, прежде всего знать природу указанных слоев и механизм их образования

Судить о природе металла прослоек, составляющих структурную неоднородность зоны сплавления разнородных сталей, можно

ме™ 0^™^ " " В ЗШе с~ния аустенитного

по его химическому составу и строению. Как уже указывалось, с появлением микрорентгеноспектрального анализа металлов представилось возможным определить химический состав даже в таких локальных объемах, как зона сплавления в сварном соединении. При этом стало возможным определить в ней не только содержание элементов, но и их распределение.

На рис. 32 приведены кривые распределения хрома (кривая 2) и никеля (кривая записанные на микроанализаторе в зоне сплавления аустенитного металла с углеродистой сталью при наличии в этой зоне характерной структурной неоднородности, возникшей

после выдержки сварного соединения в течение 300 ч при 600° С. Как следует из этого рисунка, в зоне сплавления разнородных сталей после длительной выдержки при высокой температуре обнаруживается переходный слой, в котором концентрация элемента изменяется от содержания его в одном из сплавляемых металлов до содержания во втором. Однако ширина этого слоя в данном случае значительно меньше, чем в состоянии после сварки (0,06—0,09 мм против 0,10—0,20 мм).

Отмеченное обстоятельство свидетельствует о том, что формирование химического состава металла зоны сплавления разнородных сталей имеет четыре стадии. При нагреве сварного соединения таких сталей в силу значительного различия содержания в них элементов в зоне сплавления развиваются диффузионные процессы, способствующие выравниванию химического состава металла переходного слоя, образующегося при кристаллизации сварочной ванны. С течением времени ширина переходного слоя уменьшается.

Значительно труднее получить данные о содержании и распределении в зоне структурной неоднородности углерода. С помощью имеющейся в настоящее время аппаратуры микрорентгеноспект-ральным анализом нельзя определить содержание углерода в металле зоны сплавления разнородных сталей. Поэтому до настоящего времени сведения о содержании углерода и его распределении в зоне сплавления разнородных сталей ограничены.

Автором совместно с Т. А. Струйной [17] распределение углерода в зоне сплавления разнородных сталей при наличии в ней характерной структурной неоднородности исследовалось с помощью послойного спектрального анализа по методике, описанной в § 2 гл. II. Исследование производили на тех же наплавках, которые использовались для изучения распределения углерода в зоне сплавления разнородных сталей в состоянии после сварки, но в данном случае их нагревали до 600° С и выдерживали при этой температуре в течение 300 ч. Во всех наплавках в зоне сплавления получена структурная неоднородность, характерная для нестабильных сварных соединений разнородных сталей (рис. 33). Результаты этих исследований приведены на рис. 34. На графиках отчетливо видно, что во всех исследованных соединениях в зоне сплавления существенно изменяется содержание углерода. Имеет место перемещение углерода из неаустенитного металла в аустенитный, в результате чего в неаустенитной стали образуется прослойка с пониженным содержанием углерода, а в прослойке аустенитного металла концентрация этого элемента повышается.

Установлено, что нагрев исследованных наплавок до одной и той же температуры вызывает различную степень изменения концентрации углерода в зоне сплавления. Это представляет определенный интерес, если учесть, что в исследованных наплавках сплавляемые металлы практически имели один и тот же химический состав, который определяет перемещение элементов, в том числе и