т.°с

1400 1200 WOO 600

Отсутствие фазовых превращений в никеле способствует транс-кристаллитному строению металла шва, а следовательно, и возникновению кристаллизационных трещин. В этом случае легкоплавкие эвтектики различных примесей, которые сосредоточены на границах крупных столбчатых кристаллов и ослабляют связи между ними, становятся участками, по которым развиваются горячие трещины. Наиболее вредной примесью, нерастворимой в никеле, является сера, которая образует легкоплавкую СерНИСТуЮ ЭВТеКТИКу N¡382+ №

с температурой плавления 644 °С (рис. 220).

Для борьбы с кристаллизационными трещинами при сварке никеля можно использовать различные способы. Хорошие результаты дает введение в металл сварочной ванны небольших количеств модификаторов типа Ті, А1, Мо, Бг и Се, которые способствуют получению мелкозернистой структуры металла (рис. 221). На структуру чисто аустенитных швов никеля благотворно влияет также правильно выбранный режим сварки и термическая обработка сварных соединений. Применение повышенной погонной энергии укрупняет структуру наплавленного металла.

400

Ni

Рис. 220 Ni-S.

16 24 32 — %SS

Диаграмма состояния

Рис. 221. Микроструктура сварных швов никеля без титана (а) и с добавкой титана (б).

Чтобы снять сварочные напряжения и улучшить структуру металла, нужно нагреть сварное соединение до температуры 700— 800 °С и затем охладить его на воздухе. В этом случае удается получить мелкозернистую, дезориентированную структуру металла, обладающую высокими механическими и коррозионными свойствами.

Появление пор в сварных швах при сварке никеля связано с особенностями растворения газов (Н2, Оа и N2) в сварочной ванне и ее дегазации в процессе охлаждения и кристаллизации.

Водород растворяется в никеле лучше, чем в железе и меди (см. рис. 217, б). Однако при переходе никеля из жидкого состояния в твердое растворимость водорода в нем изменяется сравни-

Содержание газа -примеси. %

Рис. 222. Влияние примесей на пористость никелевых швов при аргонодуговой сварке.

тельно мало (примерно в 1,7 раза, тогда как для других газов — в 20—30 раз). Поэтому только значительная концентрация водорода в атмосфере дуги (более 35%) может вызвать появление «водородной хрупкости» и пор в сварных швах.

Вредное влияние водорода заметно усиливается, если одновременно с ним в металле присутствует кислород. Последний активно растворяется в никеле. При изменении температуры сварочной ванны от 1700 °С до температуры плавления растворимость кислорода в никеле уменьшается примерно в 20 раз. Избыточный кислород не успевает выделиться из жидкого металла, и образующаяся NiO взаимодействует как с водородом, так и с углеродом, содержащимся в никеле в небольших количествах, т. е.

NiO + 2H?:Ni + Н20; NiO + С?СО + Ni.

Выделение паров воды и окиси углерода, объем которой может быть весьма значительным, приводит к образованию пор в швах.

И все же наиболее сильное влияние на образование пор в никелевых швах оказывает азот. Это видно из рис. 222, где показано влияние примесей водорода (кривая 4), кислорода (3), воздуха (2) и азота (1) к аргону при аргонодуговой сварке на пористость швов. Если при сварке неплавящимся электродом (рис. 222, а) содержание азота в смеси с аргоном, достаточное для появления пор,