При автоматической сварке под флюсом аустенитной стали с не-аустенитной применение проволок Св-07Х25Н13 и Св-04Х19Н11МЗ обеспечивает полное отсутствие мартенсита в металле шва. Известно, что при сварке обеими проволоками получают двухфазный аустенито-ферритный наплавленный металл, что в настоящее время является наиболее эффективным способом предотвращения появления трещин в обычном аустенитном металле шва.

Образование трещин в металле шва при сварке указанными проволоками можно объяснить, если учесть, что для предотвращения трещин в двухфазном аустенито-ферритном металле шва должно быть не менее 1,5%6-феррита [11]. Это обстоятельство дает основание считать, что трещины в металле шва, наблюдаемые при сварке аустенитных сталей с углеродистыми проволоками Св-07Х25Н13 и Св-04Х19Н11МЗ, обусловлены недостаточным количеством в нем б-феррита. Действительно, анализ возможных структур в получаемом металле шва, проведенный с помощью приведенной на рис. 67 диаграммы Шеффлера, показывает, что при сварке упомянутыми проволоками неаустенитной стали содержание б-феррита в металле шва может уменьшаться до нуля, т. е. в металле шва может быть получена даже чисто аустенитная структура, которая, как известно, в хромоникелевых сплавах способствует образованию горячих трещин. Исходя из изложенного можно утверждать, что широко применяемые для сварки аустенитных сталей типа 18—8 проволоки Св-07Х25Н13 и Св-04Х19Н11МЗ неприемлемы для автоматической сварки под флюсом аустенитных сталей с неаустенитными.

Стойкосгь против образования трещин стабильноаустенитного, а также аустенито-ферритного хромоникелевого металла шва с недостаточным количеством б-феррита можно повысить дополнительным легированием марганцем до 5—7%. Следует иметь в виду, однако, что в аустените, сплавляемом с неаустенитным металлом, содержание марганца необходимо увеличивать весьма осторожно. Как уже указывалось, в конструкциях, подвергаемых нагреву, при котором получают заметное развитие диффузионные процессы (термообработка или эксплуатация при высоких температурах), ■с повышением содержания марганца в хромоникелевом аустените существенно снижается пластичность металла зоны сплавления с неаустенитным металлом, что может вызвать преждевременное разрушение сварного соединения. В рассматриваемой группе соединений, поскольку они эксплуатируются при температурах до 350° С и их нет смысла подвергать какой-либо термообработке, применение аустенитного металла шва с повышенным содержанием марганца вполне допустимо.

Как следует из вышеизложенного, для автоматической сварки под флюсом аустенитной стали с неаустенитной в конструкциях, эксплуатируемых при температурах не выше 350° С, из существующих сварочных проволок лучше применять проволоки Св-08Х20Н9Г7Т и Св-08Х20Н10Г6. Применение сварки указанными проволоками

жестких образцов и изделий в промышленности подтвердило правильность этого утверждения [87]. Трещины в металле шва не были обнаружены даже на макрошлифах.

При металлографических исследованиях зоны сплавления металла шва, получаемого при сварке проволоками Св-08Х20Н10Г6 и Св-08Х20Н9Г7Т с углеродистой сталью марки СтЗ после выдержки 300 ч при 350° С заметного проявления структурной неоднородности не было обнаружено (рис. 68).

Для ручной сварки разнородных сталей в конструкциях, работающих при температурах до 350° С, в связи с меньшей вероятностью образования при этой сварке в аустенитном металле шва трещин кроме электродов' из проволок Св-08Х20Н9Г7Т и Св-08Х20Н10Г6 могут быть применены также электроды, изготовленные из проволок Св-07Х25Н13 иСв-04Х19Ш1МЗ.

Что касается соединений, работающих при температурах выше 350° С, то для них необходимо применение новых проволок. Так, по данным рис. 66, б, скорректированным с учетом разбавления неаустенитным металлом, для соединений, работающих при 350—450° С, следует использовать проволоку, содержащую не менее 23% никеля.

В условиях промышленного производства оптимальное содержание никеля в ней должно составлять 25%. Из ранее изготовлявшихся проволок только проволока Св-10Х16Н25М6 содержит указанное количество никеля, но она имеет тот недостаток, что при многослойной сварке, особенно автоматической под флюсом, в верхних слоях часто появляются горячие трещины.

В проволоке для соединений, работающих при 450—550° С, никеля должно быть не менее 38%, оптимальное содержание этого элемента в ней — 40%. Стандартные проволоки с таким содержанием никеля не изготовляются. Лишь проволока Св-30Х15Н35ВЗБЗТ содержит близкое количество никеля. Однако при сварке этой проволокой в металле шва часто образуются горячие трещины. Кроме того, она содержит сильные карбидообразующие элементы — ниобий, титан и вольфрам, которые вызывают образование структурной неоднородности в зоне сплавления с неаустенитным металлом, вызывающей преждевременное разрушение сварного соединения. Поэтому проволоку Св-30Х15Н35ВЗБЗТ нецелесообразно применять для сварки неаустенитных сталей в конструкциях, длительно работающих при высоких температурах.

Рис. 68. Микроструктура зоны сплавления аустенитного металла шва типа Х20Н9Г7Т с углеродистой сталью СтЗ после выдержки в течение 300 ч-при 350° С.