наиболее экономно использовать этот металл. Сказанное хорошо подтверждается данными экспериментов. Сущность этих экспери ментов заключалась в том, что на стали марок СтЗ, 45, 17ГС, 12ХМ, Х5М и 12ХМФ наплавлялся хромоникелевый аустенитный металл с различным содержанием никеля. Наплавки выполнялись так, чтобы содержание других элементов в аустенитном металле сохранялось постоянным. Полученные наплавки нагревались до указанной выше максимально допустимой для данной стали температуры и выдерживались при ней 300 ч. Из подвергнутых такому нагреву наплавок изготовлялись микрошлифы, которые исследовались на наличие или отсутствие характерной структурной неоднородности в зоне сплавления.

На рис. 66, б приведены результаты этих экспериментов. Как видно из рисунка, содержание никеля в аустенитном металле, необходимое для предотвращения появления структурной неоднородности, характерной для нестабильной зоны сплавления разнородных сталей, существенно изменяется в зависимости от того, к какой из указанных выше категорий относится сварное соединение. Для сварных соединений, работающих при температурах до 350° С, оно находится даже ниже предела, требуемого для получения металла аустенитной структуры. В соединениях, нагреваемых до 450° С, никеля в аустенитном металле должно быть 19,0%, а в нагреваемых до 550° С — 31,0%. Аустенитный металл, сплавляемый с неаустенитным в соединениях, работающих при температуре выше 550° С, должен содержать 47,0% никеля.

Столь сильное изменение содержания никеля в аустенитном металле, требуемое для предотвращения структурной неоднородности в зоне сплавления с неаустенитным, в зависимости от температуры нагрева позволяет заключить, что для каждой из указанных групп сварных соединений разнородных сталей, работающих при высоких температурах, целесообразно иметь свои сварочные материалы (электродные проволоки, электроды). Отличаться они должны прежде всего содержанием никеля, которое для каждого типа определяется данными, приведенными на рис. 66, б, и степенью разбавления наплавляемого металла за счет проплавления основного. Пользуясь этими данными, нетрудно показать, что в сварочной проволоке для соединений, работающих при температурах до 350° С, содержание никеля должно определяться, исходя из необходимости получения металла шва аустенитной структуры (с учетом разбавления его неаустенитным металлом), стойкого против образования трещин, так как образование структурной неоднородности в зоне сплавления этих соединений маловероятно. Поэтому для таких соединений могут быть использованы стандартные сварочные проволоки, обеспечивающие аустенитный металл шва с учетом разбавления его неаустенитным.

Как известно, сварку разнородных сталей рекомендуется производить на режимах, обеспечивающих минимальный, но надежный провар основного металла. В случае автоматической сварки

под флюсом аустенитной стали с неаустенитной при таком проваре 40—45% металла шва составляет основной металл, половина этого количества (20—22%) приходится на долю неаустенитной стали. Состав аустенитной проволоки, необходимой для получения требуемой аустенитной структуры в металле шва при таком проплавлений неаустенитной стали, можно определить, используя известную диаграмму Шеффлера. Такая диаграмма с построениями для определения структуры металла шва, получаемой при сварке обычной углеродистой стали с аустенитной тремя наиболее распространенными сварочными проволоками аустенитного класса Св-02Х19Н9

46 12 16 20 24

Эк1. Cr =[%Cr] + [%MqJ+t,5[%Si]+0,5[%Nb], °Л

Рис. 67. Диаграмма Шеффлера для определения^ фазового состава металла шва при сварке обычной углеродистой стали с аустенитной наиболее распространенными сварочными проволоками аустенитного класса.

(точка Ж), СВ-04Х19Н11МЗ (£), Св-Ю7Х25Н13 (точка Г)г Св-08Х20Н10Г6 (точка В) и Св-08Х20Н9Г7Т (точка Д), приведена на рис. 67. Утолщенные участки прямых БЖ, БЕ, БВ, БД и БГ показывают, какие структуры образуются в металле шва при разбавлении его углеродистой сталью (точка Б) на 20—22%.

Из рис. 67 следует, что в случае сварки проволокой Св-02Х 19Н9 уже при проплавлений неаустенитной стали на 10—12% в металле шва появляется мартенсит, который весьма часто вызывает образование трещин. Что касается проволок Св-07Х25Н13 и Св-04Х19Н11МЗ, то в случае сварки ими полностью исключается образование мартенсита в металле шва при проплавлений неаусте-' нитной стали на 20—22%. В связи с этим можно было бы ожидать, что при сварке указанными проволоками в металле шва соединений из разнородных сталей трещины образовываться не будут. Между тем на практике при сварке этими проволоками аустенитных сталей с углеродистыми в металле шва часто появляются трещины.