Неровный В.М. Теория сварочных процессов (841334), страница 79
Текст из файла (страница 79)
>З4, 6), газовыи пУзыРек пРиобРе~й ( ставляет а =. 1 Н!ьц то для существования такого п . ! и тает овальную форму, не успевает вырасти, отрывается и всплыва- ого пузырька и его дальнейшего роста нужно, чтобы давление внутри него ет на поверхность ванны не образуя поры. В сварочной ванне поверхность растущих кристаллитов, как р,а, >1,01 10 ч 2 — — =201 10 Г!а.
(9 96) правило, хорошо смачивается жидким металлом и первичные га- 10 зовьш пузырьки приобретают преимущественно овальнунэ форму. При малой скорости кристаллизации (рис. 9.35, а) пузырек успсваИтак, возникновени И, о никновение и развитие газового пузырька с такилз лавле- ет оторваться и всплыть. Однако при неполном отрыве пузырьков нием возможно, по-видимому, только на стенках твердой фазы от твердой фазы на ее поверхности остаются готовые зародыши.
!например, на гранях растущего кристалла), находящейся в контакте с жидкиги металлом. Это подтверждается также следующими соображениями: 1) к ) кислород, водород и углерод являются поверхностно-актив- й): ными элементами, которые легко адсорбируются на поверхности При нагреве она переходит в окалину Гез04 с выделением паров воды. Таким образом, в непосредственном контакте с жидким металлом оказываются и кислород, н водород. Поэтому при сварке металла, покрытого ржавчиной, оксид углерода СО (продукт реакции между углеродом и кислородом в жидком металле) может образовать поры. Водород при этом лишь увеличивает размеры образующихся газовых пузырьков, диффундируя в них и переходя в молекулярную форму.
Причиной возникновения пор может быть и водород, а также азот, интенсивно растворяющиеся в жидком металле и не успевающие в момент кристаллизации полностью выделиться из него. Влияние состава )азов на образование пор при сварке покрытого ржавчиной металла зависит от степени окнсленности сварочной ванны, т.
е. от содержания в ней кислорода. Если металл окислен, то растворимость водорода в нем снижается. В этом случае повы- СОз е Н~~СО э ОН; МпО ь П~ ~)Ь)п+ ОН' 810„+ Н 2 810 э ОН (9.! О1) ° особы борьбы с порами предусматривают Технологические спосо ющих режимов, замедляющих кристаллиприменение соответствующих ' --'-"',1"н ол' еп повышение погп„„ой кания реакций (9.98) и 19.100) вправо подВозможность протекания ими значениями их констант равновесия при тверждается высокими температурах столба дуги. 2.
Образование в выс ысокотемпературной зоне не растворимого в водорода с кислородом (гидроксила ОН), усметалле соединения водо ких температурах, может протекать так; тойчивого при высоких Н-О ОН; зависят от следующих важных факторов: азличной величины; 3) отдельные крупные включения чения различной вел способности шлаковых частиц к коагуляции, т. е. к укрупне(глобулярные, верстеноо разные и др.. нию путем слияния; Форма и размер шлаковых включений оказывантг заметное скОпо!д:!! вспллявдщ!я щлаковых Частиц в !вилком мсТ1цфс -'"*"г."'"м ""-.в л гтх л!еждендритнь!х пространствах, на границах столбчатых кристалщггов, а также в месз ах их стыка по оси шва.
Состав шлаковых вклк!чений может быть различным в зависимости от характера шлака. Шлаковые включения в стали часто представляют собой звтектики из различных оксидов. В алюминии шлаком является А!зОз. Включения, образуклдиеся при сварке с применением кислых шлаков, имекзт мелкодисперсный характер и состоят в основном из силикатов РеЯОз. Основныс шлаки дают более крупные включения с меньшим содержанием силикатов. Число и размеры шлаковых включений в металле при данном составе шлака и металла )1а скорость всплывания шлаковых частиц заметно влияют наличие конвективных потоков в металле, выделение из металла пузырей, перемешивающих металл и увлекающих шлаковые частицы к поверхности сварочной ванны.
Значительная часть шлаковых частиц выталкивается к поверхности сварочной ванны растущими кристаллитами металла шва. Распределяются шлаковые включения в металле по-разному. Эвтектики, образуемые ими с металлом или между собой, располагаются по границам зерен в виде наиболее опасных линейных прослоек или точечных скоплений. Шлаковые включения в виде самостоятельных фсс! могут иметь различныс формы: 1) групповые дисперсные включения глобулярной формы; 2) игольчатые вклю- талла, когда кристаллы, растущие по нормали к поверхности ох- Л аждения, срастаются передними гранями в центральной части шва. В металле шва наблюдаются преимущественно два вида ликвации — дендритная и зональная.
В свою очередь, дендритная ликвация может быть двух видов: внутри- и межкристаллитная. Природа внутрикрнсталлитной ликвации связана с наличием у сплава температурного интервала кристачлизации и с различной для цсн- Контрольные вопросы тральной и периферийной частей кристалла степенью обогащения ействием каких сил осуществляется перенос электродного ликвирующей примесью. В первую очередь кристаллизуется ме- 1 Под леиствием каких си о'уш сва очн ю ванн э талл вдоль осей будущих кристаллов, он содержит минимальное 2. Назовите виды переноса электролного металла через дуговой проколичество примесей и близок по составу к исходному. При снижении температуры оси будущих кристаллов обрастают кристалф ' ' мер электродных капель' ? 3. От каких факторов зависит размер электродных калев '. лизуюшимся металлом, и эти участки постепенно обогащаются 4.
Чзо влияет на время существования капель. примесями, которые особенно сильно насыщают последние пор- 5. К . лиссоциация в зоне столба дуги'? 5. К чему прнволнт лиссоциация в зо ции кристаллизуюшегося металла. Межкристаллнтная ликвация является результатом оттеснс- 7. В чем проявляется различное влияние азота н кислорода на свойстния к ~раницам растущих крис~аллюв различных ле~ коллавких зава стали' Глава 10.
ОСОБЕННОСТИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ СВАРКЕ ПЛАВЛЕНИЕМ Способы заццп ы металла при дуговой сварке физико-химические физические Усиление выделения )О) и [1ч) из жидкого металла Уменьшение растворимости )О) и)Щ в жидком металле Вытеснение воздуха Удаление воздчха терять ценные легирующие элементы. Скорость химических реакций и диффузионных процессов при температурах сварочного цикла насозданием Сварка открытои столько высока, что даже за малыи промежуток времени могут про- вакуума парами газами шлаками В данной главе рассмотрены пути реализации металлургических процессов: раскисления, легирования, рафинирования и модифицирования при основных способах сварки плавлением, отличающихся метолами защиты сварочной ванны от возлушной среды.
Сварка плавлением является высокотемпературным процессом, при котором возможны существенные изменения состава металла сварного соединения (следовательно, и его механических свойств) в результате взаимодействия с окружающей средой. Металлы, имеющие высокую химическую активность, при контакте с атмосферой мокнут образовывать оксиды, нитриды и гидриды, а при контакте с флюсом- Уменьшение врелного влзиния )О) и )Х) в тверлом металле сосредоточиваются над жидким сварки Направление металлом ва таплом ванны и после затвср- сварки низколегированных сталей различных марок, и фторидные, девания легко отделяются тделяются от мспредназначенные для сварки высоколегированных сталеи, титановых сплавов и других активных металлов. Кремнемарганцевые флюсы имеют различные составы в зависимости от того, стали ка.....
",.сь '',:'с ' '' ...' 6 формирование геометрии сварно ких марок подвергаются сварке, так как при взаимодействии со ' "'* ', ' ' "' " ' го шва и высокое качество метал- шлаком состав металла сварочной ванны может изменяться. Флю- ла. Она применима для большин- сы разделяются также и по своим физическим свойствалг по Рис. 10.2. Схсма флюсовой защн- ства конст ф щ - ства конструкционных сплавов на структуре гранул они делятся на стекловидные и пемзовидные ты металла прн сварке: основе железа никеля е железа никеля меди, тн-,' по характеру изменения вязкости — на идлинн ' " " "" l — слариааеный металл; 2 лолань тана и алюми миния.
щис ролики, 3 — электрол; 4 слой характеру взаимодеиствия с металлом — на активные и пасс.ивные, гранулированного флюса, 5 — рас- Однако для пол чсния сван которые применяются при сварке среднелегированных сталей. плавленный флюс, 6 юоа у ных соединений высокого каче- Еергсинческне флюсы представляют собой порошки различных сварочная ванна; д луга а газоаой ства из различных сталей и спла- компонснтов, которые образуют шлаковую фазу, изолирующую вов необходим обоснованньп дим обоснованныи металл от окисления, и ферросплавов или свободных металлов для са .л „„ -, „„ раскисления и легирования.
Все этн порошковые материалы заме- выбор составов сварочного флю- Таблица 10.2. Назначение флюсов лля сварки различных сталей и сплавов Материал Низкоутлсролистыс стали Низколегированные стали Марка флюса АН-348-А, АНК-35, ОС! 1-45, ФЦ-6, ТА.8!.10, ЕВМ 37 ФЦ-22, ФВТ-!, АН-42, АНК-44 ГВ 10, Р!1 12 УРВ Такой процесс называется кремнемарганцевосстановительным. Ход реакций [10.1) в прямом направлении подтверждается термодинамическими расчетами, приведенными в !л, 9 [пример 9.3).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
