ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общие вопросы металлургии электродуговой сварки сталей из "Электродуговая сварка сталей " При сварке незащищенной дугой непокрытыми или тонкопокрытыми (с меловой обмазкой) электродами жидкий металл электродных капель и сварочной ванны, соприкасаясь с воздухом, интенсивно обогащается кислородом и азотом. Из-за этого металл шва приобретает повышенную хрупкость и низкую прочность. [c.226] Содержание азота в металле при расплавлении электрической дугой выше, чем при плавлении другими источниками тепла [76]. Это обусловлено большой мощностью дуги, а значит, и высокой температурой металла в зоне сварки. [c.226] При сварке незащищенной дугой в наплавленном металле, в зависимости от его состава, содержится от 0,14 до 0,95% кислорода и от 0,10 до 0,25% азота. С уменьшением диаметра сварочной проволоки содержание кислорода и азота в металле увеличивается, что обусловлено образованием более мелких капель и, следовательно, большей удельной поверхностью их контакта с газовой фазой. Кислород содержится преимущественно в виде включений закиси железа, располагающейся по границам зерен, а азот — в виде включений нитридов и в твердом растворе. Хрупкость металла (особенно нелегированного) возрастает с понижением температуры. [c.227] Практически все защитные среды вступают во взаимодействие с жидким металлом в зоне сварки. Не только активные защитные газы (двуокись углерода, смеси аргона и гелия с кислородом или углекислым газом) и активные флюсы (шлаки), но и обычно поставляемые промышленностью газы (аргон, гелий), фторидные (бескислородные) флюсы и основные покрытия электродов содержат первые — кислород, водород, азот вторые — активные окислы и примеси серы, фосфора, водорода. [c.227] При использовании этих защитных сред, особенно аргона, гелия и фторидных флюсов, насыщение жидкого металла кислородом и азотом несравнимо меньше, чем при сварке незащищенной дугой. Например, в швах, выполненных аргонодуговой сваркой хромоникелевой аустенитной стали, содержание кислорода не превышает 0,007%. При электродуговой сварке в защитных газах происходят активные металлургические процессы взаимодействия жидкого металла с защитной средой. [c.227] Взаимодействие жидкого металла с газовой фазой и шлаком происходит как на стадии образования капель электродного металла и перехода их через дуговой промежуток в сварочную ванну, так и на стадии существования жидкого металла в ванне. Наиболее интенсивно и полно реакции протекают на стадии капли. Это относится к газоэлектрической сварке [И], ручной сварке покрытыми электродами [10], сварке под флюсом [35, 51, 28]. Разница между температурами различных зон сварки еще более усложняет картину взаимодействия металла со шлаком и газом. [c.228] Степень завершенности химических реакций между металлом и защитной средой зависит также от площади и продолжительности контакта взаимодействующих веществ (металла капель с газом или шлаком), т. е. от размера капель, скорости их образования и перехода с электрода через дуговой промежуток в ванну. Это, в свою очередь, зависит от режима сварки. [c.229] С повышением напряжения дуги средний диаметр капель увеличивается, коэффициент расплавления и удельная поверхность капли уменьшаются, а продолжительность образования и перехода капли с электрода в ванну возрастает. [c.229] Вернуться к основной статье