-350

-550.

его активности в области температур жидкого металла сварочной ванны и его капель в столбе дуги, а также температур в момент сосуществования закристаллизовавшегося металла шва и жидкого шлака, которые, как показали проведенные автором с А. Д. Стре-товичем исследования, составляют 1200—1500° С.

О степени химического сродства элемента к кислороду можно судить по упругости диссоциации его окисла или по изменению изобарноизотермического (термодинамического) потенциала реакции между этим элементом и кислородом по сравнению с реакцией окисления железа. Чем ниже упругость диссоциации или чем больше

снижение термодинамического потенциала, тем выше раскислительная способность элемента.

На рис. 92 приведена [95] зависимость термодинамического потенциала образования окислов элементов-раскислителей, которые могут быть введены в сварочную проволоку и получены при сварке ею в металле шва, от температуры. Штриховкой выделена область температур, при которых затвердевший металл покрыт жидким шлаком. Как видно из рисунка, в этой области температур, а также при температурах, при которых металл сварочной ванны находится в жидком состоянии, наименьший термодинамический потенциал (наибольшую его убыль) имеют окислы циркония. Следовательно, цирконий является элементом, который из всех практически возможных составляющих металла шва в условиях сварки обладает наибольшим сродством к кислороду. Это означает, что цирконий может наиболее эффективно предотвратить окисление хрома, молибдена, ванадия и вольфрама при сварке в защитных газах слож-нолегированной аустенитной проволокой и, следовательно, улучшить отделимость шлаковой корки, а тем самым и предотвратить образование шлаковых включений в многослойном шве.

Применение проволоки Х25Н25М32г, разработанной исходя из указанных соображений, действительно позволяет предотвратить образование шлаковых включений, которые неизбежно возникают при сварке проволокой подобного состава без циркония. Сказанное можно проиллюстрировать рис. 93, на котором приведены макрошлифы швов, выполненных проволокой Х25Н25МЗ с цирконием и без него.

Исходя из установленного механизма образования шлаковых включений в многослойном аустенитном шве при сварке в защитных газах, автором совместно с А. Д. Стретовичем предложен способ предотвращения появления этих включений и в том случае, если сварка производится существующими проволоками. Сущность этого

Рис. 92. Зависимость термодинамического потенциала образования окислов элементов-раскислителей от температуры.

способа заключается в полном проплавлений всей ширины предыдущего слоя при наложении последующего и хорошем формировании наплавляемого металла. Это означает, что для надежного пред-

Рис. 93. Макрошлифы поперечного сечения многослойного шва, выполненного проволокой Х25Н25МЗ с цирконием (а) и без него (б).

отвращения образования шлаковых включений сварку в защитных газах многослойных швов аустенитной проволокой необходимо выполнять без раскладки слоев.

Одним ' из способов сварки многослойных швов без раскладки является сварка в узкую разделку. Такой способ сварки уже неоднократно анализировался, например с целью выяснения возможности повышения производительности сварочных работ [12, 116]. Исследования автора с А. Д. Стретовичем показали, что при узкой разделке многослойные аустенитные швы, выполняемые сваркой в защитных газах любой существующей проволокой, можно получить без шлаковых включений (рис. 94). Однако здесь есть определенные ограничения. Этот способ позволяет получить качественные швы лишь при некоторой, зависимой от используемого режима, толщине свариваемого металла или глубине разделки. При увеличении толщины свариваемого металла его кромки должны разделываться так, чтобы угол разделки получился минимально возможным. В противном случае в верхней части шва могут быть непровары. Сле^ дует отметить, что при чрезмерно малом угле разделки кромок в нижней части шва возникают трещины из-за того, что здесь может быть узкий и глубокий так называемый О-образный

Рис. 94. Макрошлиф многослойного шва, получаемого при сварке в аргоне без раскладки слоев по узкой, но сравнитель--но неглубокой разделке кромок.