ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общая характеристика переноса электродного материала из "Поверхностные явления в сварочных процессах " Я л ь электродного материала. [c.17] Под перен0С0(М электродного материала понимают 1хрвокупность явлений, определяющих агрегатные состоя-(шя электродного материала, переходящего на деталь, соотношение между количеством материала, переходящего в различных агрегатных состояниях, характер капельного переноса расплавленного электродного материала, размеры и форму переходящих на деталь электродных капель, частоту их перехода. [c.17] Считается общепризнанным, что основная часть электродного материала переходит на деталь в виде капель. На долю паров и окислов приходится обычно 4—10 и лишь в особых случаях до 20—25 /о. Большая часть электродного металла в виде капель, паров и окислов попадает в сварочную ванну и совместно с расплавленными основ1ны,м металлом образует сварной шов, наплавленный валик или слой. Остальная часть составляет потери на разбрызгивание и угар. [c.18] Существует две основные формы капельного переноса электродного металла без коротких замыканий и с замыканиями дугового промежутка. Форма переноса определяется способом и режимом сварки. Зачастую обе форгмы существуют одновременно, тогда часть электродных капель переходит без замыканий, а часть —с замыканиями дугового промежутка. [c.18] Некоторые авторы выделяют в отдельную форму струйный перенос, являющийся условной формой капельного переноса без коротких замыканий дугового промежутка и отличающийся глав ным образом большой частотой упорядочного отрыва и следования через дуговой промежуток капель электродного (металла. [c.18] Согласно А. Леоневичу [13], струйный перенос делится еще на две разновидности струйно-осевой и струйно-вращательный. Последний вид наблюдается редко, при весьма больших плотностях тока на электроде, когда реактивное действие испаряющегося металла и отры-ва-ющихся капель отталкивает от осевого положения и вращает сильно перегретый конец электрода с образ ую-щ и мися па нем каплями жидкого металла. [c.18] При сварке толстопокрытыми электродами капли как правило, покрыты слоем шлака. Наряду с этим шлак может переходить ib ванну О тдельными каплями. Образование втул очек и козырьков из покрытия способствует отдельному переходу шлака. Шлаковыми оболочками покрыты электродные капли и при сварке под флюсом. [c.19] Некоторым своеобразиам отличается перенос электродного материала при наплавке порошковой электродной лентой. Основная часть материала переходит на деталь в этом случае в виде капель, не образующих коротких замыканий. Одновременно часть шихты высыпается через так называемые свищи, которые образуются на торце электрода между стенками оболочки, и, следовательно, попадает в сварочную ванну, минуя электрод ые капли [15]-. [c.19] Характер и параметры переноса электродного материала в каждом конкретном случае определяются совокупным действием на расплавленный электродный материал сил, возникающих во время сварки. Эти силы весьма разнообразны. Их величина и направление дей- ствия могут изменяться с иэменениам-усло1Вий и режимов сварки. Они могут действовать на электродный. металл в различных сочетаниях. Все это определяет многообразие разновидностей основных форм капельного переноса. [c.19] К основным силам, ВЛИЯЮЩИМ на перенос электродного материала, относятся силы, связанные с поверхностным и межфазным натяжением, а также с другими свойствами межфазных границ. [c.19] При рассмотрении влияния поверхностных сил на капельный перенос электродного материала можно выделить ряд общих. вопросов, касающихся характера и величины сил поверхностного и межфазного натяжений при различных формах капельного пореноса, и ряд вопросов, относящихся к особенностя М влияния поверхностных сил на перенос электродного материала при различных способах сварки. Ниже рассматривается первая группа вопросов. Вторая группа будет проанализирована (В следующем параграфе. [c.20] Поверхностные силы при переносе материала без коротких замыканий дугового промежутка. Этот вид переноса наблюдается при сварке сравнительно длинной дугой, когда в условиях непрерывной подачи электрода к детали капли успевают сформироваться и отор,ваться от электрода прежде, чем электродный металл войдет в соприкосновение с металлом сварочной ванны. Размеры, форма и поведение капли на конце электрода определяются действием на каплю главным образом сил поверхностного (или межфазного) натяжения, силы тяжести, электромагнитных сил и сил реактивного давления паров и газов, отделяющихся от поверхности капли. При сварке на прямой полярности определенное влияние оказывают реактивные силы нейтрализовавшихся на катоде ионов. Во всех случаях и особенно при сварке в активных средах действуют силы давления газа и пара, образующихся внутри. капель. В некоторой мере действуют силы давления дуговой плазмы. В работе [16] и др. придается важное значение газодинамическим силам, действующим на каплю. [c.20] Силы поверхностного и межфазного натяжений являются главными силами, удерживающими каплю на конце электрода. С увеличением этих сил размеры электродных капель всегда возрастают. [c.20] На рис. 5 представлены схемы наиболее характерных капель при крупнокапельном переносе. Пунктиром показаны. места отрыва капель от электрода. [c.21] Если принять каплю в виде шарового сегмента с радиусом основания, равным Гэ (рис. 5, а,б), то сила поверхностного натяжения Рн может быть определена по формуле Ра==2яГэ0м-г os a. Не трудно видеть, что os а=Гэ/Гк, поэтому Рн=2пГ э1кОш-г. [c.21] Из-за трудностей определения Гш чаще пользуются формулой (17). Коэффициент к в этом случае зависит от соотношения радиусов шейки и капли электрода к=гш1гэ. Из этого соотношения следует, что к уменьшается с уменьшением Гш. [c.22] Если бы на каплю действовали только сила поверхностного натяжения и силы тяжести Рт, то для момента отрыва капли можно было бы записать Рт=Рн. Поскольку Рт = т (где т — масса капли, а g — ускорение силы тяжести), то m=Pн g. На основе этого в ряде работ приводятся формулы для определения радиуса висящей капли по величине поверхностного натяжения, однако все они не имеют существенного практического значения, так как во время сварки капля подвержена действию многих сил. [c.22] На рис. 6 показана схема крупной капли при сварке толстопокрытым электродом, из которой видно, что при отрыве капли, покрытой шлаком, происходит разрыв двух границ. В результате этого силы, отрывающие каплю, должиы преодолеть силу межфазного натяжения а границе металл— шлаки силу поверхностного натяжения на границе шлак — газ. [c.22] Величина поверхностного натяжения Ом-г значительно больше межфазного натяжения Ом-ш, поэтому образование шлака на электродной капле всегда снижает силы, удерживающие каплю. [c.23] Вернуться к основной статье