ления в ней микродефектов и несовершенств строения (вакансий и дислокаций) из-за сплавления металлов, значительно отличающихся по физическим свойствам. В результате этого должна повышаться работоспособность сварного соединения.

Следовательно, одним из способов снижения напряжений в зоне сплавления разнородных сталей, особенно в соединениях, эксплуатируемых при высоких температурах, является повышение в аустенитном металле, сплавляемом с неаустенитным, содержания никеля. При использовании в сварных соединениях разнородных сталей высоконикелевого шва, и особенно шва из сплава на никелевой основе, коэффициенты линейного расширения сплавляемых металлов сближаются и тем самым снижаются дополнительно появляющиеся в зоне сплавления напряжения. По имеющимся сведениям, эти напряжения способствуют преждевременному разрушению конструкции от коррозии и термической усталости. Лишь в том случае, когда коэффициенты линейного расширения сплавляемых металлов отличаются друг от друга не более чем на 2 • 10 "^см/ (см • град), таких наряжений можно не опасаться [124].

Наличие в зоне сплавления разнородных сталей дополнительных напряжений, возникающих вследствие существенного различия коэффициентов линейного расширения сплавляемых металлов, принято считать фактором, который существенно снижает работоспособность сварного соединения. Поэтому их следует устранять или снижать в сварном соединении. Добиться этого позволяет не только применение высоконикелевого металла шва. Можно воспользоваться рекомендацией — сварку разнородных сталей производить таким образом, чтобы между ними получить один или несколько слоев аустенитного металла, имеющего промежуточный коэффициент линейного расширения. С этой целью сварку перлитных теплоустойчивых сталей с аустенитными предлагается производить через вставку из сплава, обладающего промежуточным коэффициентом линейного расширения по отношению к этим коэффициентам свариваемых сталей. Имеется также предложение применять вставку, в которой коэффициент линейного расширения изменялся бы постепенно от одного свариваемого металла к другому, что достигается изготовлением переходника из смеси порошков [124].

разнородных ГЛАвА сталей

ОПТИМАЛЬНЫЙ СОСТАВ ВЫСОКОНИКЕЛЕВОГО СПЛАВА ДЛЯ СВАРКИ РАЗНОРОДНЫХ СТАЛЕЙ И СОЗДАННЫЕ НА ЕГО ОСНОВЕ СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

1. Принцип выбора аустенитного металла, сплавляемого с неаустенитным

В настоящее время основным направлением сварки разнородных сталей следует считать применение сварочных материалов, которые обеспечивают наличие в металле шва аустенитной стали с высоким содержанием никеля или даже сплава на никелевой основе. Никель однако является, как известно, дефицитным и довольно дорогим металлом. Кроме того, в сварных швах он способствует образованию горячих трещин. Следовательно, в металле шва сварных соединений разнородных сталей содержание никеля должно иметь оптимальное значение, которое выбирается, исходя из условий, выдвигающих диаметрально противоположные требования: большее —■ для предупреждения структурной неоднородности в зоне сплавления и меньшее — с целью получения швов без трещин.

Отсюда следует, что оптимальное соержание никеля в металле шва сварных соединений разнородных сталей, работающих в условиях высоких температур, в каждом конкретном случае должно определяться теми факторами, которые оказывают решающее влияние на образование структурной неоднородности в зоне сплавления.

Из гл. IV следует, что основным фактором, определяющим возможность образования структурной неоднородности в зоне сплавления и степень ее развития, является температура, до которой нагревается сварное соединение. Следовательно, содержание никеля в металле шва сварных соединений разнородных сталей должно определяться прежде всего температурой, которую может иметь зона сплавления.

Исследования показали, что с изменением температуры нагрева зоны сплавления изменяется количество никеля в аустенитном