3. Тепловой режим сварки должен исключать перегрев металла (использование малой погонной энергии, искусственное охлаждение металла в зоне термического влияния и др.).

Межкристаллитная коррозия в металле шва может быть вызвана наличием карбидов хрома на границах зерен (рис. 207) или

низкой стойкостью металла к воздействию опасных температур в процессе эксплуатации сварного соединения. Причем диффузионный отжиг после сварки (850 °С; 2,4 ч; охлаждение на воздухе) позволяет несколько улучшить картину коррозии (рис. 208, б) по сравнению с картиной, наблюдаемой после сварки без термообработки (рис. 208, а).

Чтобы получить металл шва, стойкий к выпадению карбидной фазы с участием хрома, помимо перечисленных выше мер, целесообразно создавать двухфазную аустенито-ферритную структуру металла. Из псевдобинарной диаграммы состояния Fe — Cr — Ni — G

Рис. 207. Карбиды Сг23С8 в шве после сварки.

Рис. 208. Внешний вид образцов, испытанных на межкристаллитную коррозию, после выдержки 1500 ч при температуре 550 "С (шов выполнен проволокой Св-0Х18Н9).

(см. рис. 197) видно, что концентрация углерода в стали (до 0,02— 0,03% в твердом растворе) отвечает примерно его предельной растворимости в аустените и поэтому карбиды хрома выпадать не будут. Однако практически трудно обеспечить такое содержание в шве углерода, так как он неизбежно будет переходить сюда из основного металла, содержащего 0,08—0,12% С.

Интересно проследить влияние двухфазной структуры на стойкость металла шва против межкристаллитной коррозии. Наличие первичного феррита в аустенитном шве значительно увеличивает эту стойкость, что объясняется различной скоростью диффузии атомов Сг и С в аустените и феррите. Как известно, феррит отличается от аустенита менее компактной упаковкой атомов в кристаллической решетке, в связи с чем подвижность атомов Сг и С в объемно-центрированной решетке а (б)-железа выше, чем в гранецентрированной решетке у-железа. Поэтому карбиды хрома располагаются на границах фсрритных участков, где сосредоточиваются места обеднения хромом. Химически нестойкие участки перемежаются здесь с химически стойкими зернами, служащими своеобразным барьером против проникновения агрессивной среды. Следует также иметь в виду быстрое восстановление необходимой концентрации хрома в обедненных участках за счет высокой скорости диффузии хрома в феррите.

Межкристаллитная коррозия основного металла вблизи границы сплавления называется ножевой коррозией, так как она поражает очень узкую полоску металла, нагреваемую при сварке до температур 1200—1250 °С. Обычно ножевая коррозия наблюдается в сталях, содержащих Л, N0 или Та, карбиды которых при нагреве до указанных температур растворяются в аустените. Тогда, по мнению некоторых исследователей, движущиеся границы растущих зерен захватывают атомы С, Т1 и 1ЧЬ, накапливая их в количествах, превышающих равновесную концентрацию. Это приводит к ослаблению межатомных связей в искаженных граничных участках кристаллической решетки, которые и подвергаются интенсивной коррозии. Эффективными мерами борьбы с этим опасным видом разрушения металла служат стабилизирующий, или диффузионный, отжиг сварных соединений, а также создание повышенных скоростей охлаждения металла в околошовной зоне.

Для сварных соединений из сталей типа 25-20, работающих в газовых средах, известную опасность представляет газовая коррозия, имеющая межкристаллитный характер, а также общая газовая коррозия — окалинообразование. Коррозия может быть и сосредоточенной, например в шве, чему способствует избыточная концентрация здесь таких элементов, как V.

Охрупчивание металла шва и сварного соединения в процессе эксплуатации. Под действием рабочих температур и напряжений в сварном соединении из хромоникелевых сталей могут протекать процессы сигматиза-ции и 475-градусной хрупкости.

Сигматизация — это появление в структуре металла шва хрупкой твердой (600—800 кГ/мм2) немагнитной составляющей, получившей название о-фазы. Последняя представляет собой интер-металлид, имеющий переменный состав и сложную кристаллическую решетку. Появление ее в швах влечет за собой резкое снижение их ударной вязкости ( 0,5 кГ-м/см2).