Полученные результаты показали, что все образцы из соединений, выполненных проволокой Св-07Х25Н13 и Св-04Х19Н11МЗ, разрушились по зоне сплавления стали Х5М с металлом шва (рис. 47, а), причем разрушение было хрупким. Металлографическое исследование (рис. 47, б) показывает, что в этой зоне имеет место довольно развитая структурная неоднородность в виде темнотравящейся прослойки со стороны металла шва и светлотравящейся — со стороны стали Х5М. Разрушение проходит по светлотравящейся про-

Рис. 48. Разрушенные при испытании на длительную прочность об-У9чнкпм1пВаР110Г0 соелинения стали Х5М, выполненного проволокой л/аньимш (а), и микроструктура в месте их разрушения (б), Х150.

слойке. Лишь в образцах из сварного соединения, выполненного проволокой, содержащей 60% никеля, в зоне сплавления стали Х5М с металлом шва структурная неоднородность не обнаруживается (рис. 48, а). Все испытанные образцы из этого соединения разрушились по стали Х5М вдали от зоны сплавления. Разрушение имело вязкий характер (рис. 48, б).

О том, что образование в зоне сплавления разнородных сталей характерной структурной и механической неоднородности приводит к разрушению сварного соединения в этой зоне при длительном воздействии на него нагрузок в условиях высоких температур, свидетельствуют также данные других исследователей \47].

Тот факт, что зона сплавления разнородных сталей часто является местом разрушения комбинированных конструкций, несмотря

на довольно малую относительную толщину образуемых здесь прослоек металла с заметно измененными механическими свойствами, позволяет предположить, что в условиях работы сварных соединений таких сталей эффект контактного упрочнения мягких прослоек и смягчения твердых проявляется менее интенсивно, чем в образцах. Такое предположение вполне возможно, если учесть, что, как это видно из расчетных формул [2, 3], критическая толщина прослойки .••ависит от степени механической неоднородности данного элемента, т. е. от соотношения пределов прочности металла основной его части и прослойки. Из этих формул отчетливо видно, что чем выше степень неоднородности элемента, тем меньшая толщина прослойки должна быть, чтобы обеспечить его равнопрочность. Не исключено также, что в условиях работы сварных соединений разнородных сталей в мягкой прослойке создается такое напряженное состояние, которое существенно снижает сопротивление отрыву ее металла, а это, как уже указывалось, также приводит к преждевременному и даже хрупкому разрушению.

Таким образом, можно считать, что образуемая в нестабильной зоне сплавления разнородных сталей структурная неоднородность сказывается на работоспособности сварного соединения вследствие появления в нем прослоек с пониженной прочностью и с пвниженной пластичностью.

При значительном развитии неоднородности образуются прослойки такой ширины, при которой они не полностью подвергаются контактному взаимодействию с соседними участками металла сварного соединения. В результате этого в процессе нагружения сварного соединения прослойки сохраняют пониженную прочность и пластичность. Наличие таких прослоек и приводит к преждевременному разрушению сварного соединения. При статической нагрузке оно происходит по мягкой прослойке (обезуглероженная прослойка). Сварное соединение, работающее в условиях динамической нагрузки, разрушается по твердой прослойке (науглероженная прослойка).

Следовательно, для получения сварных соединений разнородных, сталей, работоспособных в условиях, для которых они предназначены, следует полностью исключить образование в зоне сплавления структурной и механической неоднородности либо ограничить ее до такой степени, чтобы размеры (ширина) получаемых прослоек были меньше критических для данных условий. Кроме того, необходимо также, чтобы получаемая мягкая прослойка была стойкой против охрупчивания, склонность к которому зависит от природы материала.