При этом недопустимы образование в околошовной области трещин, заметное увеличение зернистости, чрезмерная хрупкость, вызванная образованием при нагреве металла ферритов и карбидов.
Поскольку нержавеющая сталь является легированной, то нужно учитывать, что углерод, а также основные легирующие металлы ухудшают качество сварки при повышенном содержании в составе стали.
- Углерод повышает вероятность образования трещин, так как увеличивает изменения объема при нагреве и охлаждении.
- Хром образует труднорастворимые карбиды, что приводит к неоднородностям в зоне шва.
- Марганец после нагрева стали повышает ее хрупкость.
- Никель повышает растворимость водорода в стали, что в итоге приводит к растрескиванию при сварке.
- Титан, ниобий и ванадий, являясь активными карбидообразователями, также негативно влияют на кристаллитную структуру сварного шва.
Чтобы избежать неблагоприятного влияния легирующих добавок на сварочный процесс, используется предварительный разогрев стали и метод высокоскоростной сварки, за которой следует моментальное охлаждение. Причем для минимального разогрева во время сварочного процесса используется электродуговая сварка, а не газовая.
Кроме того, используются присадочные материалы, образующие более прочные швы, а также сварка в защитной среде с поддувом инертного (аргон) или активного (азот) газа. Еще одним способом сварки, позволяющим снизить вероятность образования трещин, является электрошлаковая сварка под флюсом.
Вообще, среди нержавеющих сталей наилучшей свариваемостью обладают аустенитные стали, но и они имеют свои особенности. В отличие от довольно трудно свариваемых ферритных сталей, аустенитные склонны к выпадению карбидов хрома не при охлаждении, а при повторном нагреве, особенно при температурах от 500 до 800 оС. Чтобы этого избежать, используют закалку либо стабилизирующий отпуск сварного изделия.
Для усиления коррозионной стойкости сварного шва после сварки проводится его термообработка и травление с целью удаления оксидного слоя, а затем шов шлифуют и полируют. Это необходимо для того, чтобы его характеристики максимально соответствовали характеристикам основного металла.
