Установлено, что смачивание ниобия сталью в значительной степени зависит от состояния поверхности и температуры подогрева ниобия. Как правило такой способ сварки применяется при изготовления ограждений заборов.
Опыты показали, что растекаемость жидкого металла в значительной степени определяется методом подготовки поверхности ниобия. Лучшая смачиваемость имеет место при химическом травлении в растворе 60 % HN03 + 40 % HF благодаря наиболее полному удалению поверхностных жиров и окислов и улучшению микрорельефа поверхности.
С увеличением температуры нагрева от 1100 до 1700 °С краевой угол смачивания изменяется от 100 до 10Q.
Несмотря на положительное влияние повышения температуры нагрева на улучшение смачиваемости, нагрев не должен превышать температур, при которых происходит рекристаллизация ниобия, так как с ростом зерна резко снижается стойкость ниобия при работе в жидких теплоносителях.
Металлографические исследования показали, что при нагреве ниобия до 1700 °С и выдержке при этой температуре в течение 1— 1,5 с на поверхности взаимодействия капли с ниобием не образуется интерметаллических прослоек. Указанный нагрев также не приводит к росту зерна ниобия. Отсутствие хрупких прослоек и роста зерна ниобия имеет место и при сварке ниобия со сталью на режимах, обеспечивающих расплавление только стали при нагреве ниобия до температуры 1000 °С.
Изучение характера смачиваемости расплавленной стали и влияния теплового состояния свариваемых металлов на структуру соединения, позволило разработать технологию сварки и выбрать оптимальные типы сварных соединений. Наилучший тип сварных соединений для металла толщиной 0,3—0,5 мм — нахлестка с отбортовкой стали. Для металла толщиной более 0,5 мм рационально применение соединений с плавящейся прокладкой из той же стали. В дальнейших работах установлена связь между формой шва и его свойствами.
28 марта 2013
