В связи с этим влияние составляющих режима сварки исследовалось при диаметре сварочной проволоки 2 мм, который является максимальным из наиболее широко используемых при сварке в защитных газах. Было исследовано несколько сочетаний составляющих режима сварки. В результате этого установлено, что в случае сварки проволокой диаметром 2мм наилучшая форма усиления и провара обеспечивается на режиме: /у = 270.290 А; Ил = 22.23 В и Усв = 16.20 м/ч. Макрошлиф наплавки, полученной при этом режиме, приведен на рис. 90. Как видно из рисунка, указанный режим сварки проволокой диаметром 2 мм позволяет получить вполне приемлемую форму провара и усиления. Однако при многослойной

Рис. 90. Макрошлиф наплавки, выполненной проволокой диаметром 2,0 мм в аргоне на оптимальном режиме с докритическим током /у = 270 . 290А.

Рис. 91. Макрошлиф многослойного шва, выполненного в аргоне на том же режиме, что и наплавка, приведенная на рис. 90.

сварке с применением даже этого режима не всегда удается получить шов без шлаковых включений. Такой шов можно получить лишь в том случае, если он выполняется в три-четыре слоя [31].

При сварке изделий, требующих большего количества слоев, в верхней части шва и при этом режиме образуются шлаковые включения. Подтверждением сказанному является макрошлиф стыкового соединения металла толщиной 60 мм, выполненного на указанном режиме (рис. 91).

Таким образом, можно утверждать, что при любом режиме сварки в аргоне аустенитной проволокой нельзя получить многослойные швы, если они выполняются более чем в четыре-пять слоев, свободные от шлаковых включений. Это обстоятельство позволяет считать, что основной причиной шлаковых включений, наблюдаемых в аустенитном многослойном шве при сварке в аргоне, является образование на поверхости каждого слоя (валика) прочноудержи-ваемой и тугоплавкой шлаковой корки. В силу этого еще менее вероятно получение без шлаковых включений аустенитных многослойных швов при сварке их в таких распространенных защитных средах, как углекислый газ и смесь аргона с кислородом. Окислительная способность этих сред, как известно, выше чем аргона.

Итак, способом, который надежно позволяет предотвратить образование шлаковых включений в многослойных швах при сварке аустенитной проволокой в защитных газах, может быть применение сварочной проволоки, при котором исключается образование на поверхности наплавленного металла прочноудерживающегося тугоплавкого окисленного слоя (шлаковой корки) [33, 34]. Такая проволока должна иметь химический состав, при котором затруднено образование и рост окисного слоя на поверхности наплавляемого металла или исключено образование в шлаке соединений, из которых достраивается этот слой [33, 34]. Можно применять и такой состав проволоки, при котором не исключается окисление поверхности наплавленного металла. Состав этот должен быть таким, чтобы на поверхности наплавляемого металла образовывались окислы с решеткой, существенно отличающейся от решетки кристаллизующихся окислов, составляющих в этом случае шлак.

Как показано в предыдущее параграфе, из всех широко используемых в СССР сварочных проволок аустенитного класса только две проволоки из хромоникелевой стали, которые содержат повышенное (5—7%) количество марганца, обеспечивают отсутствие шлаковых включений в многослойном шве при сварке в защитных газах. Однако при использовании этих проволок получается металл шва такого химического состава, который во многих случаях не удовлетворяет предъявляемым требованиям. Следовательно, для многослойных швов, выполняемых сваркой в защитных газах, необходимо применять новые сварочные проволоки. Одна из них разработана автором с А. Д. Стретовичем. Это хромони-кельмолибденовая проволока, содержащая 0,1—0,3% циркония (Х25Н25М3 2г) [36].

При разработке упомянутой проволоки исходили из следующих соображений. Как показывают исследования [32, 33, 81], отделимость шлаковой корки ухудшается при содержании в шлаке окислов ванадия, вольфрама, молибдена, хрома (в больших количествах) и других специальных элементов, содержащихся в высоколегированных сталях. Следовательно, при сварке в защитных газах, где шлак образуется главным образом в результате окислительных процессов, происходящих в капле электродного металла, основным способом улучшения отделимости шлаковой корки может быть применение проволоки такого химического состава, при котором исключается окисление указанных элементов.

Известный закон последовательного (преимущественного) окисления составляющих металла [58] позволяет сделать вывод о том, что исключить или уменьшить окисление хрома, молибдена, ванадия и вольфрама можно в том случае, если в содержащий их сплав ввести элемент, обладающий большим (по сравнению с ними) сродством к кислороду. При выборе такого элемента необходимо учитывать возможность его применения в производстве металла.

Сродство химических элементов к кислороду зависит от температуры. Поэтому выбирать необходимый раскислитель следует по