ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Металлургические процессы при сварке из "Основы сварочного производства " Характерные условия металлургических реакций при сварке, как и при кристаллизации,— высокая температура нагрева, 0ТНО1 сительно малый объем расплавляемого металла, кратковременность процесса. [c.26] Средняя температура капель электродного металла, поступающих в ванну, увеличивается с увеличением плотности тока и составляет при сварке сталей от 2200 до 2700 С, т. е. характеризуется значительным перегревом. Температура сварочной ванны при дуговой сварке также характеризуется значительным превышением над точкой плавления, перегрев составляет 100—500° С. Высокая температура способствует высокой скорости протекания реакций, однако из-за больших скоростей охлаждения реакции при сварке обычно не успевают завершиться полностью. [c.26] Металлургические реакции при сварке одновременно протекают в газовой, шлаковой и металлической фазах. [c.26] Взаимодействие металла с газами. При дуговой сварке газовая фаза зоны дуги, контактирующая с расплавленным металлом, состоит из смеси N4, О2, На, СОа, СО, паров НаО, а также продуктов их диссоциации и паров металла и шлака. Азот попадает в зону сварки главным образом из воздуха. Источниками кислорода и водорода являются воздух, сварочные материалы (электродные покрытия, флюсы, защитные газы и т. п.), а также окислы, пов рх-ностная влага и другие загрязнения на поверхности основного и присадочного металла. Наконец, кислород, водород и азот могут содержаться в избыточном количестве в переплавляемом металле. В зоне высоких температур происходит распад молекул газа на атомы (диссоциация). Молекулярный кислород, азот-и водород распадаются и переходят в атомарное состояние 0а5 20, Ыа 2 2Н, Н2 2Н. Активность газов в атомарном состоянии резко повышается. [c.26] Железо образует с кислородом три соединения (окисла) закись железа РеО, содержащую 22,27% 62 закись-окись железа РвдО , содержащую 27,64% О окись железа, содержащую 30,06% Ог. Кислород снижает прочностные и пластические свойства металла. [c.27] Азот растворяется в большинстве конструкционных материалов и со многими элементами образует соединения, которые называются нитридами. С железом он образует нитриды Рб2М (11,15% N2) и Fe4N (5,9% N2). Азот вызывает охрупчивание, поры и старение сталей. [c.27] Образующаяся окись углерода СО в металле шва не растворяется, в процессе кристаллизации сварочной ванны она выделяется и может образовать поры. Углекислый газ применяют для защиты зоны сварки при использовании раскисляющих элементов (Мп, 81), нейтрализующих окислительное действие СОг. [c.27] Водяной пар, находящийся в газовой фазе, взаимодействует с жидким металлом по уравнению Н20-1-Рея,5 [Ре0]+Н2. [c.27] Основные способы борьбы с вредным влиянием газов — качественная защита и применение элементов раскислителей в сварочных материалах. [c.27] Взаимодействие металла со шлаком. При расплавлении сварочного флюса, электродного покрытия, сердечника порошковой проволоки образуется шлак. Основное назначение сварочного шлака — изоляция расплавленного металла от воздуха. Флюсы и покрытия стабилизируют дугу, способствуют качественному формированию шва, осуществляют металлургическую обработку расплавленного металла — его раскисление и легирование. [c.27] Окислы кремния и марганца переходят в шлак. [c.28] Сварочные материалы наряду с окислителями могут содержать вредные компоненты — серу и фосфор, так как они являются причиной горячих трещин и охрупчивания металла шва. Сера, соединяясь с железом, образует сульфид железа РеБ. Металл очищают от серы, вводя более активный элемент, чем свариваемый металл, по реакции РеБ+Мп Ре+Мп5. Сульфид марганца менее растцорим в стали, чем сульфид железа, что вызывает перераспределение серы из расплавленного металла в шлак. [c.28] Вернуться к основной статье