изменения механических свойств не приводят к резкому охрупчиванию, характерному для сварных соединений молибдена.

Растворимость водорода в ниобии и тантале при увеличении температуры снижается, что связано с образованием и распадом гидридов. Склонность сварных швов на ниобии и тантале к кристаллизационным трещинам незначительна, но ее может усиливать отрицательное влияние углерода, соединения которого (ЫЬ2С и Та»С) образуют эвтектики с ниобием и танталом. Так же ведет себя и В связи со сказанным, сварку ниобия и тантала, как и молибдена, следует осуществлять такими способами, которые сводили бы к минимуму окисление металла и насыщение его вредными примесями.

К числу активных металлов, которым свойственна повышенная температура плавления, относится и цирконий. По физическим и химическим свойствам он близок к титану. Свариваемость циркония и его сплавов отдельно нами не рассматривается.

§ 59. СВАРИВАЕМОСТЬ НЕРЖАВЕЮЩИХ ЖАРОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ С ПЕРЛИТНЫМИ СТАЛЯМИ

В сварных узлах энергетических установок и различного химического оборудования довольно часто можно встретить сочетание нержавеющих высокохромистых сталей с углеродистыми или низколегированными. При этом высоколегированная сталь используется лишь на участках конструкции, непосредственно контактирующих с агрессивной средой. Основная же, несущая часть конструкции изготовляется из недорогих сталей перлитного класса. Применение сварных соединений из разнородных сталей позволяет значительно снизить расход высоколегированных сталей, а также повысить несущую способность и работоспособность изделия.

Особое место занимает композиция сварных соединений из закаливающихся сталей перлитного класса с аустенитными швами. Такое разнородное сварное соединение позволяет заметно уменьшить возможность появления холодных трещин в околошовной зоне.

Образование зоны сплавления и прослоек переходного состава. При совместной кристаллизации двух разнородных сталей в зоне сплавления обычно образуются переходные структуры. Появление их связано с образованием на границе раздела зерен с разными кр истал л и ческ ими р ешетками.

Рост кристаллов аустенитного шва начинается от оплавленных зерен основного металла, который представляет собой перлитную сталь (0,1—0,3% С). В этот момент в зернах будет структура б-же-леза. На такой подкладке начнется образование зародышей новой фазы — аустенитных зерен металла шва. При этом согласно принципу ориентационного соответствия в зоне сплавления должны появиться совместные зерна с разной кристаллической решеткой. При охлаждении в процессе полиморфных превращений совместные зерна со стороны перлитной стали распадаются и тогда в зоне сплав-

ления образуются структуры перехода от у- к а-решетке. Поэтому при обычном металлографическом исследовании на резко очерченной границе сплавления (рис. 234, а) совместных зерен не видно. Обнаружить совместность кристаллизации (рис. 234, б) удается на установке для высокотемпературной металлографии после вакуумного травления микрошлифа при температурах, соответствующих аустенитной структуре основного металла.

Появление в зоне сплавления переходных структур при сварке разнородных сталей объясняется не только особенностями кристаллизации двух сплавов с разными кристаллическими решетками, но и условиями сплавления между собой материалов разных соста-

Рис. 234. Микроструктура зоны сплавления перлитной стали 30 с аустенитным швом ЭА2 (а) и высокохромистой стали 16Х12ВМФ с аустенитным швом Х15Н25М6 (б).

вов. По этой причине в зоне сплавления со стороны металла шва неизбежна прослойка переходного состава (рис. 235). Ее ширина зависит от условий кристаллизации и лежит в пределах 0,2—0,8 мм. В месте расположения прослойки наблюдается возрастающая к границе сплавления разбавленность перлитной (или углеродистой) сталью аустенигного шва и вызванное этим резкое уменьшение концентрации легирующих аустенит элементов (рис. 235). Поэтому в прослойке образуется хрупкий мартенситный участок, который может привести к разрушению зоны сплавления и снижению эксплуатационной надежности сварных конструкций.

Регулировать структуру прослоек переходного состава можно, изменяя тип электродного металла. Последний обеспечивает