Электродные процессы кристаллизация

Поры в сварных швах образуются в процессе кристаллизации сварного шва в результате выделения газов из пересыщенного газами затвердевающего металла. Причины появления пор насыщение жидкого металла сварочной ванны газами вследствие повышенной влажности электродных покрытий, флюсов, защитных газов (водородом), нарушения защиты (азотом) и интенсивных окислительных процессов в шве (оксидом углерода) охлаждение сварных швов при кристаллизации с большой скоростью, вследствие чего затрудняется выход пузырьков газа из кристаллизующегося шва в атмосферу. [c.232]

Неметаллические включения представляют собой загрязнение металла. Это чаще всего шлаки, не успевшие всплыть на поверхность металла в процессе кристаллизации. Появлению неметаллических включений способствует низкое качество электродных материалов и нарушение режимов сварки. Неметаллические включения уменьшают рабочее сечение шва и приводят к понижению прочности сварного соединения. [c.266]

Сварной шов образуется из электродного и основного металла Свойства его в основном определяются химическим составом и структурой, получаемой при охлаждении в результате протекания определенных процессов в стали. Процесс затвердевания расплавленного металла шва ничем не отличается от процесса кристаллизации стали и наступает при охлаждении металла ниже 1500 . [c.168]

В зоне сварки металл нагревается значительно выше температуры плавления (до 2300°С). Высокая температура значительно ускоряет плавление электродного и основного металла, электродного покрытия. Малый объем расплавленного металла и большая скорость охлаждения его обусловливают кратковременность химических процессов, поэтому они не всегда завершаются полностью. Процессы кристаллизации и затвердевания расплавленного металла протекают с большой скоростью. При высокой температуре молекулы газов распадаются на атомы. В атомарном состоянии газы имеют высокую химическую активность, интенсивно растворяются в расплавленном металле. [c.79]

Основные параметры режима сварки плавящимся электродом на корабле Союз-6 , а также структура шва и околошовной зоны оставались практически такими же, как при сварке на Земле и в летающей лаборатории, при этом достигнуто необходимое проплавление соединяемого металла. Металл швов плотный, без газовых и шлаковых включений удаление газов из расплавленного металла в процессе кристаллизации удовлетворительное. Существенных отклонений от заданного химического состава металла шва и переплавленного электродного металла не обнаружено. Исследование дуговой сварки плавящимся электродом показало, что в условиях продолжительной невесомости, несмотря на высокую скорость откачки, возможно образование [c.689]

Процесс кристаллизации начинается после расплавления и перемешивания основного и электродного металлов и прекращения действия дуги на сварочную ванну. Жидкий металл охлаждается, и в направлении, обратном отводу тепла, т. е. от стенок ванны к центру, начинается рост кристаллов. [c.34]

К основным физическим процессам при сварке плавлением относятся электрические, тепловые, механические процессы в источниках нагрева плавление основного и электродного (присадочного) металла, их перемешивание, формирование и кристаллизация сварочной ванны ввод и распространение тепла в свариваемом соединении, приводящее к изменению структуры металла в шве и зоне термического влияния и образованию собственных сварочных деформаций и напряжений. [c.19]

В дуговой электросварке сочетаются элементы металлургических и термических процессов, протекающих в специфических для сварки условиях. Основной металл и электрод плавятся в атмосфере высокой температуры вольтовой дуги, вследствие чего химическая активность перегретого металла и окружающей газовой среды значительно повышаются. Каплеобразный перенос электродного металла в вольтовой дуге способствует развитию контактной реакционной поверхности между перегретым (частично парообразным) металлом и окружающей его газовой средой. При этом некоторые элементы, входящие в состав электродного металла, легко окисляются и частично испаряются (марганец). Высокая концентрированность нагрева и небольшой объём сварочной ванны обусловливают быстрый отвод тепла большой массой холодного основного металла. Кратковременность процесса плавления и последующей кристаллизации затрудняет регулирование химических реакций, дегазацию и удаление неметаллических включений. [c.303]

В зоне электродуговой сварки происходят плавление металла, перенос электродного или присадочного металла, образование сварочной ванны с зоной термического влияния, кристаллизация сварочной ванны и фазовые изменения в зоне термического влияния. Эти процессы влияют на производительность сварки, потерю металла, устойчивость горения дуги и другие факторы. [c.248]

Физические свойства образующихся шлаков оказывают значительное влияние на процесс сварки и формирование сварного шва. Во всех электродных покрытиях при их плавлении плотность шлака должна быть ниже плотности металла сварочной ванны, что обеспечит его всплывание из сварочной ванны. Температурный интервал затвердения шлака должен быть ниже температуры кристаллизации металла сварочной ванны, иначе слой шлака не будет пропускать выделяющиеся из сварочной ванны газы. Шлак должен покрывать сварной шов по всей поверхности ровным слоем. [c.67]

На этом основании все стадии процесса электролиза, вызывающие задержку электродных реакций и, следовательно, изменяющие величину катодной или анодной поляризации (например, подача вещества к электроду, разряд ионов, кристаллизация металла, образование окисной пленки и т. п.), могут способствовать выпрямлению переменного тока. [c.150]

Большая скорость подачи тепла сварочной дугой и его отвода в основной металл и в атмосферу влияет на характер кристаллизации ванны. В отличие от основного металла шов имеет структуру литой стали. По химическому составу он может отличаться от основного металла, так как образуется в результате перемешивания основного и электродного металла и под влиянием реакций, происходящих между металлом, газом и шлаком в процессе сварки. Термический цикл, который претерпевает сварное соединение, оказывает существенное влияние на структуру шва и прилегающие к нему зоны основного металла. [c.114]

Данные о характере изменения критической скорости подачи электродной проволоки диаметром 3 мм в зависимости от содержания углерода в основном металле при средни значениях напряжения процесса приведены на рис. 9-11. Они относятся к случаю сварки углеродистой конструкционной стали толщиной 60— 200 мм. Содержание марганца, кремния и серы находится в пределах, предусмотренных соответствующими стандартами. Зазор между кромками 25—30 мм. При меньшей толщине металла благодаря особому характеру кристаллизации металла шва ( 10) величина критической скорости подачи может быть заметно (на 15—25%) повышена. При большей толщине металла скорость подачи должна быть понижена. Степень понижения скорости подачи определяется опытным путем. Для удобства расчета критическая скорость подачи отнесена к 1 мм толщины основного металла. [c.487]

Процесс сварки представляет собой сочетание нескольких одновременно протекающих процессов, которые определяют качество получаемого сварного соединения. К этим процессам относятся нагрев металла околошовных участков, плавление, кристаллизация основного металла или взаимная кристаллизация основного и присадочного (или электродного) металлов. Протекание этих процессов определяется в основном свойствами свариваемых металлов. Однако такие факторы, как слишком высокая температура, очень большие скорости охлаждения, необоснованный выбор присадочного металла и режима сварки, могут значительно снизить качество сварного соединения. При разнородных металлах процесс взаимной кристаллизации может не произойти, вследствие чего сварка таких металлов не может быть осуществлена. [c.38]

По мере удаления источника тепла, образующая полость заполняется расплавленным основным и электродным металлами, и начинается их совместная кристаллизация, а образующаяся в процессе сварки полость является своеобразной изложницей, в которой происходит кристаллизация. [c.80]

Шлаковые включения в металле сварного шва — это небольшие объемы, заполненные неметаллическими веществами (шлаками, оксидами). Шлаковые включения можно разделить на макро- и микроскопические. Макроскопические включения образуются в шве из-за плохой очистки свариваемых кромок от окалины или от остатков шлака на поверхности первых слоев многослойных швов перед заваркой последующих, низкого качества электродного покрытия или флюса. Микроскопические шлаковые включения возникают в результате образования в процессе плавления некоторых химических соединений, остающихся в шве при кристаллизации. [c.460]

Результаты, полученные на олове и свинце, свидетельствуют о том, что величина перенапряжения однозначно не определяется параметрами кристаллической решетки. Тот факт, что в различных электролитах перенапряжение на гранях с одинаковыми индексами различно, указывает на то, что анионы оказывают определенное влияние на протекание электродных процессов. По-видимому, влияние анионов на электродные процессы, протекающие на разных гранях, различно. В связи с этим невозможно полностью распространить законы кристаллизации, установленные для равновесных форм, на процессы электрокристаллизации и электродекристаллизации металлов. [c.63]

Применение электродно проволоки, легированной кремнием и марганцем обеспечивает надлежащую концентрацию этих элементов в шве (0,3—0,4% 8 и 0,5—1,1 6 Мл). Достаточно высокая концентрация кремния в сварочной ванне способствует торможению реакции (22) в кристаллизующейся части сварочной ванны и получению плотного шва. Ужо П1)и содеруканпи 0.1—0,2% кремния углерода в металле, находящемся нри температуре 1540 С, упругость диссоциации 8102 значительно ниже упругости диссоциадип СО, т. е. прп этих условиях кремний имеет срэдство к кислороду большее, чем углерод. Поэтому в процессе кристаллизации раскисление металла идет за счет реакции (23), а реакция (22) тормозится. [c.83]

Даются краткие описания природы поверхностного натяжения и поверхностных явлений, связанных с особенностями поверхностей раздела фаз. Излагается роль сил поверхностного натяжения в процессе переноса электродного металла. На примере оксидных включений показана связь поверхностных явлений с образованием, укрупнением и удалением неметаллических включений из сварочной ванны. Рассматривается влияние по1верхиосхной активности комлоиеятов, присутствующих в металле, а процессы взаимодействия газов с расплавленным металлом и исследуется процесс порообразования с учетом поверхностных явлений. Отмечается зависимость формы сварного шва, образования подрезов, горячих трещин и процесса кристаллизации от поверхностных свойств расплавов. [c.2]

Условия кристаллизации олова на катоде зависят от соотношения двух- и четырехвалентных соединений его в электролите. В щелочных растворах, оодержап(их наряду с четырехвалентными соединениями олова также и двухвалентные, катодные осадки получаются неплотными, в виде иглообразных или листоподобных кристаллов, в то время как при наличии одних станнатов осадки получаются плотными и мелкокристаллическими. Такое явление объясняется характером электродных процессой в обоих этих случаях. Олово осаждается путем непосредственного разряда двухвалентных ионов по схеме [c.342]

Толстые (качественные) электродные покрытия должны обеспечивать 1) устойчивость вольтовой дуги при заданном характере и предельных колебаниях сил тока 2) эффективную защиту металла шва от вредного воздействия атмосферного воздуха в процессе плавления и переноса электродного металла в дуге и кристаллизации металла шва 3) спокойное и равномерное расплавление электродного стержня и покрытия 4) требуемый химический состав наплавленного металла и его постоянство 5) благоприятные условия для непрерывного переноса металла в дуге, обеспечивающие максимально возможную при заданных условиях производительность дуги (коэфициент наплавки) 6) требуемую глубину провара 7) дегазацию металла шва в процессе его кристаллизации 8) правильное формирование шва (валика, слоя) под шлаком 9) быструю коалес-ценцию шлака, находящегося в виде частиц или эмульсии в расплавленном металле, и быстрое его всплывание на поверхность наплавленного слоя (валика) 10) физические свойства шлака, допускающие выполнение сварки при заданной форме шва и его положения в пространстве И) лёгкую удаляемость шлака с поверхности наплавленного слоя 12) достаточную для нормальных производственных условий прочность покрытия и сохранность его физико-химических и технологических свойств в течение заданного периода времени. [c.297]

Схема процесса автоматической сварки под флюсом приведена на рис. 26.17. Электродная проволока 2 из кассеты 1 специальным механизмо.м с роликами 3 подается в зону сварки. Дуга 8 горит между концо.м электрода и изделием 10 под слоем сварочного флюса И, который подается нз бункера через питатель 13. Под действием теплоты дуги флюс плавится. В области горения дуги образуется полость 9, заполненная парами металла и газами. Их давление поддерживает свод нз расплавленного ф.люся 6 над сварочной ванной. Жидкий металл образует свароч-ц-ую ванну 7. По мере перемещения дуги в направлении сварки происходит кристаллизация металла и образуется сварной шов 5, покрытый шлаковой коркой 4. Нераспла- [c.392]

Образование пор в шве. Связано с выделением газов из металла сварочной ванны при ее затвердевании. В условиях сварки под флюсом наибольшую опасность с точки зрения образования пор представляет водород. Значительные количества водорода попадают в атмосферу дуги при испарении и диссоциации воды, содержащейся в ржавчине и флюсе. При разложении органических веществ от нагрева также образуется водород. Растворимость водорода в жидкой стали довольно значительна, тогда как в твердой стали водород растворим в меньшем количестве. Поэтому если в металле сварочной ванны растворено большое количество водо1рода, то в процессе его кристаллизации часть водорода должна будет выделиться из металла, что может привести к образованию пор в шве. Чтобы предупредить образование пор, необходимо уменьшить содержание водорода в металле сварочной ванны. Это может быть осуществлено двояко 1) уменьшением содержания водорода в атмосфере дуги за счет очистки свариваемых поверхностей и электродной проволоки от ржавчины и загрязнений, а также за счет тщательной сушки флюса 2) связыванием водорода, попавшего в атмосферу дуги, в соединения, не растворимые в жидкой стали. [c.258]

По данным Б. И. Медовара, повышенная склонность к ликвации примесей по границам зерен в высоколегированных сталях приводит к тому, что в этих зонах образуются более легкоплавкие прослойки с меньшей прочностью при температурах кристаллизации, когда ранее закристаллизовавшиеся части приобрели достаточную прочность. Под влиянием усадочных напряжений в них возникают надрывы, переходящие в межкристаллитную трещину. В аустенитном металле сварных швов с транскристаллит-ным строением такая трещина может поразить весь шов, проходя по непрерывной межзеренной границе. В связи с рассмотренным для предотвращения появления кристаллизационных трещин в металле аустенитных швов можно использовать особо чистые по сере и фосфору свариваемые стали и присадочные материалы. Хорошо зарекомендовали себя аустенитные стали, рафинированные электрошлаковым переплавом или каким-либо другим методом. Поскольку в процессе сварки нельзя обеспечить снижение содержания фосфора, ибо это достигается окислением, а в стали имеются более легко окисляющиеся элементы, содержание фосфора в свариваемой стали и присадочных материалах ограничивают 0,01 % и избегают использования флюсов и электродных покрытий, способных загрязнять металл шва вредными примесями. [c.273]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...