Неметаллические включения и их удаление из сварочной ванны

Повышается скорость охлаждения, ускоряется кристаллизация металла шва и затрудняется удаление газов и неметаллических включений из сварочной ванны. В результате увеличивается содержание газов и окислов в наплавленном металле. [c.677]

Для благоприятного удаления неметаллических включений из сварочной ванны и газов температура затвердевания шлака должна быть значительно ниже температуры плавления металла. С другой стороны, при понижении температуры плавления шлака он будет больше растекаться по нагретым кромкам и слабо защищать зону плавления. [c.16]

Однако авторы проведенных исследований зачастую обходят молчанием вопросы кинетики зарождения и укрупнения неметаллических включений в сварочной ванне, а также их удаления из наплавленного металла. Хотя совершенно очевидно, что без рассмотрения этих вопросов трудно определить пути к снижению содержания неметаллических включений в сварном соединении или к получению таких включений, форма и размеры которых не влияли бы существенно на качество шва. Поэтому рассмотрим некоторые стороны кинетики процесса образования неметаллических включений в сварочной ванне и связь этого процесса с поверхностными явлениями. Указанные вопросы рассмотрим на примере оксидных включений, а именно силикатных и алюмосиликат-ных, которые чаще встречаются в сварных швах и поверхностные свойства которых изучены наиболее полно. [c.43]

Особенности сварки алюминия и его сплавов. Плотная тугоплавкая окисная пленка, образующаяся на поверхности алюминия, препятствует сплавлению металла сварочной ванны с основным металлом и, оставаясь в шве, образует неметаллические включения. Удаление пленки в процессе сварки достигается действием тока при горении дуги или воздействием составляющих флюса или покрытия электрода на окись алюминия. [c.638]

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]

Неметаллические включения (рис. 88), представляющие пустоты в металле шва, заполненные неметаллическими веществами (шлаками, окислами), как правило, присутствуют в металле сварных швов. Их состав, количество, размер, форма и распределение в металле шва могут оказать заметное влияние на механические свойства сварных соединений. Неметаллические включения можно разделить на включения, которые образуются в металле сварочной ванны в результате различных физико-химических процессов, и на включения, вносящиеся в сварочную ванну извне. Большинство неметаллических включений относится к первой группе и их образованию способствует обогащение жидкого металла примесями вследствие ликвационных явлений и понижение совместной растворимости примесей при охлаждении металла сварочной ванны. Извне неметаллические включения могут быть внесены в результате перехода в сварочную ванну части расплавленного покрытия в виде отдельных капель или вместе с электродным металлом за счет перехода окислов (соединение металла с кислородом), находящихся на поверхности свариваемых деталей, или неполного удаления шлако вой корки с поверхности предыдущего валика. Размеры неметаллических включений влияют на скорость их удаления из расплавленного металла и в значительной степени- на механические характеристики сварного соединения. Зародыши включений могут увеличиваться [c.235]

Наиболее действенным средством, способствующим устранению неметаллических включений в сварном шве, является исключение или сильное снижение содержания в металле шва кислорода, азота и серы. Однако осуществить его на практике нельзя из-за технической сложности и экономической невыгодности. Поэтому применяются различные меры по снижению вредного влияния неметаллических включений уменьщение их количества, размеров и придания им благоприятной формы и места расположения в шве. Результаты последних исследований свидетельствуют о том, что скорость удаления неметаллических включений связана в первую очередь с процессом перемешивания металла, а размеры включений мало влияют на скорость их удаления. Поэтому необходимо применять меры к торможению роста неметаллических включений. Прежде всего — сокращать время существования сварочной ванны. Это снижает вероятность роста включений за счет диффузии и их объединения. Эффективным средством для уменьшения количества и размеров неметаллических включений, когда металл сварочной ванны не [c.236]

Заварку дефекта ведут чугунными электродами больших диаметров (12...14 мм) на повышенном сварочном токе (1200...1300 А), при большой ванне жидкого металла, чтобы создать необходимые условия для удаления газов и неметаллических включений из расплава. Сварку ведут только в нижнем положении шва и без перерыва до полного заполнения трещин. Перед сваркой концы трещины засверливают и вдоль трещины делают разделку под шов. Чтобы предупредить растекание жидкого чугуна, место заварки заформовывают графитными или угольными пластинами. [c.77]

В процессе сварки повышается скорость охлаждения и кристаллизация жидкого металла сварочной ванны, что затрудняет удаление из него газов и неметаллических включений. Это увеличивает содержание в металле шва газов (кислород, водород, азот), окислов и частичек шлака. В результате снижаются механические показатели металла шва, а также увеличивается вероятность появления в нем трещин. [c.149]

Развитие горячей сварки шло в направлении разработки оптимального состава чугунных электродов, увеличения производительности процесса, совершенствования техники сварки и нагрева. Отличительной чертой горячей дуговой сварки на современном этапе ее развития является применение электродов больших диаметров (12—14 мм) и повышенного сварочного тока (1200—1300 А). Сварку ведут при наличии большой жидкой ванны, что обеспечивает хорошие условия для удаления из расплава газов и неметаллических включений. Производительность сварки на передовых заводах достигает 8—10 кг/ч наплавленного металла. Дуговую горячую сварку применяют преимущественно при исправлении дефектов крупных размеров (площадью свыше 100 см ) на необработанном или не полностью обработанном литье. [c.506]

Удалению неметаллических включений должна способствовать промывка сварочной ванны шлаком. Для этой цели в СССР и за рубежом применяют различные способы введения шлакообразующих компонентов, например применение магнитного флюса, который, попадая в зону сварки, притягивается полем сварочного тока к проволоке, или использование сварочных проволок специального профиля (фиг. 64). [c.115]

Специально для сварки на высоких скоростях в ИЭС им. Е. О. Патона разработан флюс марки АН-60 (см. табл. 29). К флюсам такого назначения предъявляются особые требования. Так, для обеспечения надежного покрытия поверхности сварного шва щлак флюса должен обладать низкими значениями поверхностного и межфазного натяжений на границе металл — шлак. Кроме того, для благоприятного формирования сварного шва, улучшения удаления газовых и неметаллических включений из жидкой сварочной ванны температура за- [c.125]

Флюсами для сварки и пайки называются вещества в виде порошков, паст или легко испаряющихся жидкостей, вводимые в сварочную ванну для раскисления расплавленного металла и удаления из него образующихся окислов и неметаллических включений. В процессе сварки и панки флюсы связывают окислы химическим путем с образованием легкоплавких соединений или растворяют их в сварочной ванне, а образующиеся при этом шлаки всплывают на ее поверхность. Пленки шлаков предохраняют металл шва от дальнейшего окисле(шя кислородом воздуха. Ниже излагаются требования, предъявляемые к сварочным флюсам [c.37]

Флюсы. При газовой сварке цветных металлов и сплавов, кроме присадки, применяют флюсы. Флюсы вводят в сварочную ванну для раскисления расплавленного металла и удаления из него образующихся окислов и неметаллических включений. Флюсы образуют на поверхности ванны шлаковую пленку и тем самым предохраняют металл от дальнейшего окисления и попадания в него газов. Кроме того, например при сварке латуни, шлаковая пленка уменьшает испарение цинка. [c.16]

Пламя должно быть нормальным, плавление происходит за счет его восстановительной части (находится на расстоянии 2—3 мм от светящегося ядра). С расплавленной и офлюсованной поверхности дефекта присадочным прутком удаляют неметаллические включения. Затем дефект заполняют расплавленным присадочным материалом, добавляя периодически флюс на кончике прутка. Сваривать следует ванным способом металл сварочной ванны поддерживают в жидком состоянии до полного заполнения дефекта присадочным металлом. Этот способ обеспечивает наиболее полное удаление газов и неметаллических включений из металла шва и равномерную структуру в зоне термического влияния. [c.54]

Глава III. НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ И ИХ УДАЛЕНИЕ ИЗ СВАРОЧНОЙ ВАННЫ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В СВАРНОМ ШВЕ [c.38]

От расстояния, угла наклона и характера движения горелки относительно свариваемых деталей зависят надежность газовой заш,иты зоны сварки от воздуха, скорость охлаждения металла, форма шва, условия удаления газовых п зырей и неметаллических включений из сварочной ванны и т. д. [144, 145]. [c.543]

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]

В данной работе рассматривается связь поверхностных явлений с процессом образования, укрупнения и удаления неметаллических включений из сварочной ванны с процессом перераспределения газов (N2, Н ) между расплавленным металлом и окружающей газовой средой с процессами О кисления легирующих примесей и порообразования с процессами кристаллизации метал- [c.3]

Третий этап—отвод частиц в глубь шлака, очевидно, не будет препятствовать удалению неметаллических включений из сварочной ванны, поскольку при сварке шлак, так же как и металл, перемешлвается довольно интенсивно. Однако, как было отмечено [91], усиление перемешивания шлаковой ванны облегчает ассимиляцию включений шлаком. [c.70]

Расход флюса при этом способе сварки невелик и обычно не превышает 5 % массы наплавленного металла. Ввиду малого количества шлака легирование наплавленного металла происходит в основном за счет электродной проволоки. Доля основного металла в шве может быть снижена до 10. .. 20 %. Вертикальное положение металлической ванны, повышенная температура ее верхней части и значительное время пребывания металла в расплавленном состоянии способствуют улучшению условий удаления газов и неметаллических включений из металла шва. По сравнению со сварочной дугой шлаковая ванна - менее концентрированный источник теплоты. Поэтому термический цикл электрошлаковой сварки характеризуется медленным нафевом и охлаждением основного металла. Отклонение положения оси свариваемого шва от вертикали возможно не более чем на 15° в плоскости листов и на 30. .. 45° от горизонтали. [c.154]

При некоторых условиях может произойти перенасыщение расплавленного металла газами, т. е. металл сварочной ванны будет находиться в нестабильном состоянии. Переход в стабильное состояние произойдет только в том случае, если находящийся в металле газ выделится из него в атмосферу или образует в нем газообразные пузыри. В сварочной ванне всегда имеются поверхности раздела между различными фазами — расплавленного металла со шлаком, неметаллическими включениями и твердым металлом. Однако известно, что наличие межфазных границ способствует образованию новой фазы. Пузырьки газа, появившиеся в сварочной ванне, вследствие разности плотностей металла и газа будут стремиться выйти на поверхность. Процесс удаления газового пузырька из сварочной ванны можно разделить на два этапа — перемещение пузырька к границе металл — газ или металл — шлак и переход газового пузырька через межфазную границу. На поднимающийся пузырек помимо сил поверхностного натяжения, которые стремятся придать ему сферическую форму, действуют также силы трения и давление жидкости, стремящиеся деформировать пузырек. В итоге форма пузырька будет определяться соотношением действующих на него сил, величина которых, очевидно, зависит от размера всплывающего пузырька. Газовые пузырьки могут быть удалены из металла, пока он находится в расплавленном состоянии. Одиако если они образуются в период кристаллизации металла сварочной ванны, то такие иузырьки останутся в металле в виде пор. Опасность возникновения пор увеличивается и [c.233]

Другими важны.ми физическими характеристиками флЮ Сов являются их плотность и газопроницаемость. Зная, напрнл1ер, пзмененпе плотности в зависимости от состава и температуры, можно судить о строении веществ в жидком состоянии и о связи жидкого вещества с твердым. От плотности в значительной степеш) зависггг скорость удаления неметаллических включений из жидкой металлической сварочной ванны. [c.108]

В процессе сварки все металлы и их сплавы, соединяясь с кислородом окружающего воздуха и кислородом сварочного пламени, образуют оксиды, которые имеют более высокую температуру плавления, чем сам металл. Для защиты расплавленного металла от окисления и удаления образовавшихся при сварке оксидов применяют сварочные порошки или пасты, называемые флюсами. Следовательно, флюсы — это вещества, которые вводят в сварочную ванну для раскисления расплавленного металла и удаления из него образовавшихся окидов и неметаллических включений. [c.33]

Окисленный во время сварки металл необходимо раскислить, т. е. удалить из него кислород, находящийся в металле в виде различных окислов. Процессы раскисления и окисления происходят при сварке одновременно. Наиболее полно процесс раскисления произойдет в том случае, если окислы, попадая в шлак, связываются в сложные соединения, не растворимые в стали (силикаты, алюмосиликаты). В связи с большой скоростью кристаллизации сварочной ванны значительная часть образующихся окислов — продуктов раскисления не успевает всплыть и остается в металле шва в виде неметаллических включений. Полнота удаления продуктов раскисления из жидкого металла в большой степени зависит от их состава и свойств. Количество кислорода, находящегося в металле шва в виде неметаллических включений, зависит от состава покрытия (рис. 7-21). [c.319]

При газовой сварке цветных металлов и сплавов кроме присадочного материала применяются различные по составу флюсы. Их вводят в сварочную ванну для раскисления расплавленного металла и удаления из него обра-з тощихся при сварке оксидов и неметаллических включений. Флюсы дают на поверхности [c.585]

Флюсы применяют для удаления из металла шва неметаллических включений, попадающих в сварочную ванну, для защиты от окисления кромок свариваемого металла и сварочной проволоки. Флюс раствормег неметаллические включения и окислы, образуя относительно легкоплавкую с малой удельной плотностью механическую смесь, которая легко поднимается в сварочный шлак. Флюсы вводятся в сварочную ванну в виде порошков или паст. [c.54]

Флюсы применяют для удаления из металла шва неметаллических включений, попадающих в сварочную ванну, для зашиты от окисления кромок свариваемого металла и сварочной проволоки. Флюс растворяет неметаллические включения и окислы, образуя отно- [c.64]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...