ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Металлургические процессы в дуге и в сварочной ванне из "Металлургические и технологические основы дуговой сварки 1959 " Расчет длины сварочной ванны L и времени пребывания ее в жидком состоянии /д производим, полагая, что дуга равномерно с постоянной скоростью перемещается по полубесконечному телу. [c.57] Из ранее рассмотренного известно, что размеры ванны определяются границами изотермической поверхности в данном случае (фиг. 33). [c.57] Коэффициент р определяют опытным путем. [c.57] Для ручной сварки открытой дугой плавящимся электродом р = 1,7 ч- 2,3 мм ква. [c.57] Для автоматической сварки под флюсом р = 2,3 -=- 3,0 мм/ква. Изменение коэффициента р в указанных пределах связано с изменением к. п. д. дуги. [c.57] Чем длиннее ванна, тем дольше находится металл в расплавленном состоянии при прочих равных условиях. [c.57] Небольшой объем сварочной ванны, длительность пребывания которой в жидком состоянии исчисляется в секундах, приводит к тому что протекающие в ванне химические реакции не достигают равновесия, в отличие от нормального металлургического процесса. [c.58] Высокая температура в зоне сварки создает условия активного протекания многих физико-химических процессов, как, например диссоциации простых газов и сложных соединений, энергичного взаимодействия металла, шлаков и газов и др. При этом может происходить окисление, восстановление различных элементов и легирование металла шва. [c.58] Следует всегда иметь в виду, что металлургические процессы при дуговой сварке должны обеспечить получение металла шва с определенными механическими свойствами и определенного химического состава, которые определяются не только составом присадочного и основного металла, но в значительной степени зависят от характера и интенсивности реакций, протекающих в процессе сварки. При этом каждому способу сварки соответствуют определенные химические реакции, и металл шва имеет различные свойства и химический состав, зависящие от характера и интенсивности реакций, происходящих в зоне сварки. А это, в свою очередь, зависит от реакций, протекающих в газовой среде, на границах раздела металл — газ, металл — шлак, газ — шлак — металл. [c.58] Химическое уравнение реакций не дает полного представления о протекающем процессе, потому что в него не входит ряд величин, характеризующих действительное течение реакции. Например, химическое уравнение ничего не говорит о величине сродства между элементами, не содержит данных о скорости протекания реакции и о факторах, ее обусловливающих. [c.58] Закон действующих масс люжет быть сформулирован так скорость химических реакций превращений пропорциональна произведению концентрации взаимодействующих масс. [c.58] В сварочной зоне металл сильно перегревается и в ряде случаев имеет место интенсивное окисление основных составляющих металла и его примесей. [c.58] Благодаря высокой температуре процесса, образующиеся окислы могут находиться в конденсированном (твердом, жидком) или газообразном состоянн я.х. [c.59] Еслн окислы растворимы в свариваемом металле, то растворенный в металле кислород довольно резко снижает механические и физико-химические свойства металла. Не растворимые в металле окислы частично переходят в шлак, а иногда остаются в металле шва в виде шлаковых включений. [c.59] Газообразные окислы, в основном, удаляются в атмосферу, частично задерживаясь в металле шва в виде пузырьков. [c.59] Основное условие получения качественного наплавленного металла — это предупреждение окисления путем создания различных защитных сред. Принимаемые при сварке защитные меры не всегда обеспечивают отсутствие окисления, поэтому требуется произвести раскисление наплавленного металла, т. е. восстановить металл из окислов и каким-либо путем удалить окислы из наплавленного металла. [c.59] Равновесное состояние системы характеризуется одновременным присутствием в ней как свободного металла, так и его окисла в определенных соотношениях. [c.59] Направление реакции, в первую очередь, зависит от концентрации реагирующих веществ, температуры и давления. [c.59] Константы равновесия реакций дают возможность определить направление реакций и в определенной мере судить о скорости протекания, а именно чем больше произведение концентраций веществ, вступающих в реакцию (числитель в уравнении константы), по сравнению с равновесной и чем меньше концентрация продуктов реакции (знаменатель в уравнении константы), тем энергичнее будет протекать реакция вправо, в сторону окисления, в то время как чем меньше числитель и больше знаменатель в уравнении константы по сравнению с равновесным, тем энергичнее реакция пойдет в направлении восстановления металла из окислов. Следует иметь в виду, что, помимо соотношения концентраций реагирующих веществ, на скорость процесса оказывает большое влияние температура системы. [c.60] Из рассмотренного следует, что концентрация реагирующих веществ определяет направление реакции, но не определяет возможности прохождения реакции. [c.60] Вернуться к основной статье