составляет 0,05%, то кислорода должно быть 2%. Еще более яркая картина для сварки плавящимся электродом (рис. 222, б).

Поры азот вызывает по причине резкого падения растворимости его в жидком никеле (примерно в 60 раз) при выходе из зоны действия дуги. Некоторое добавление водорода к аргону, в составе которого есть небольшое количество кислорода и азота, может снизить пористость в швах. Это объясняется образованием в газовой фазе нерастворимых соединений ОН,Н20, а также более интенсивным выходом из ванны пузырьков азота за счетдиффузии в них водорода.

Для предупреждения пористости в металле шва при сварке никеля нужно:

1.Обеспечить эффективную защиту зоны сварки от проникновения азота, кислорода и водорода.

2.Возможно полнее раскислять металл ванны и обеспечивать связывание водорода в газовой фазе (с получением нерастворимых в металле соединений). Наиболее целесообразно раскислять никель марганцем, алюминием, титаном.

При сварке в среде аргона и попадании в газовую среду азота и кислорода можно использовать добавку к аргону до 15—20% Н2. Для связывания азота целесообразно вносить в сварочную ванну элементы-нитридообразователи.

3.Назначать режимы сварки, обеспечивающие малую глубину проплавления металла и замедленное охлаждение его для лучшей дегазации сварочной ванны.

Окисление никеля при сварке нежелательно также по таким причинам:

1)N10 является тугоплавким соединением, затрудняющим процесс сварки;

2)закись никеля образует с никелем эвтектику № — N¡0 с температурой плавления — 1438 °С, которая располагается по границам зерен и приводит к хрупкости металла;

3)№0 растворима в никеле и повышает общее содержание кислорода в металле.

Таким образом, при сварке никеля нужно создавать надежную защиту зоны сварки от проникновения кислорода и использовать как прямые раскислительные процессы, так и связывание закиси никеля на поверхности сварочной ванны в комплексные соединения, удаляемые в шлак.

Свариваемость сплавов на основе никеля. Все никелевые сплавы по их применению в технике можно разделить на четыре группы: .1) конструкционные коррозионно-стойкие; 2) жаропрочные; 3) электротехнические и 4) специального назначения (например, для магнитов — пермаллой, для деталей приборов с минимальным расширением при нагревании — инвар и др.).

Для изготовления сварных конструкций применяют преимущественно сплавы 1-й и 2-й групп. Из сплавов 1-й группы широко известен монель-металл МНЖМц 28-2,5-1,5, т. е. сплав никеля с медью и небольшими добавками железа и марганца. По структуре

этот сплав относится к типу твердых растворов, так как медь и никель неограниченно взаимно растворимы, а добавки железа и марганца самостоятельных фаз не образуют. Свариваемость монель-металла аналогична свариваемости никеля. Сплавы 2-й группы применяются в энергетическом машиностроении, реактивной технике и других отраслях промышленности.

Ухудшенная свариваемость жаропрочных никелевых сплавов связана со склонностью как шва, так и околошовной зоны, к образованию кристаллизационных трещин, а также с трудностью получить металл шва той же жаропрочности, что и основной металл.

Появление кристаллизационных трещин в шве объясняется теми же причинами, что и при сварке никеля. Повысить стойкость швов против трещин можно, если легировать металл до 14% Мо.

Трещины в околошовной зоне возникают вследствие расширенного ТИХ у этих сплавов. Чтобы предупредить образование трещин, нужно создать условия, при которых деформационная способность околошовной зоны в ТИХ была бы достаточно высока. Это обеспечивают термообработкой сплава перед сваркой (аустенизацией при температуре 1050 °С). В результате получают мелкозернистую структуру. Кроме того, для снижения темпа нарастания деформации рекомендуется регулировать тепловой режим сварки.

Получение жаропрочности шва, равноценной жаропрочности основного металла, затруднено из-за выгорания Т1 и А1, имеющихся в никелевых сплавах (табл. 49). Эти элементы образуют мелкозернистые частицы тугоплавких интерметаллических соединений типа №3А1, Т1А1 з, повышающих жаропрочность. Наиболее полно эти примеси удается сохранить в шве при аргонодуговой сварке с применением специальной проволоки.

Химический состав наиболее типичных жаропрочных сплавов

§ 56. СВАРИВАЕМОСТЬ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

Свойства алюминия и его сплавов. Алюминий относится к числу наиболее распространенных на Земле металлов. Содержание его в земной коре (7,45%) почти в два раза превышает содержание железа и в 800 раз — меди. Во многих областях техники этот металл вытеснил сталь и чугун. Алюминий и разработанные на его основе сплавы имеют много ценных свойств.

Алюминий — легкий серебристо-белый металл, обладающий высокой тепло- и электропроводностью (примерно в 6 раз большей,