Для чего необходима защита сварочной ванны дуги и конца нагретого электрода
Обновлено: 04.10.2024
Электрическая мощность (Вт) для ЭДС плавлением может быть выражена уравнением:
Iсв – ток, протекающий по сварочной цепи, А;
Uсв – напряжение в дуге или в шлаковой ванне, В.
Электрическая энергия, потребляемая при сварке, в основном превращается в тепловую энергию. Поэтому полную тепловую мощность сварочной дуги или шлаковой ванны в ваттах (не учитывая потери, связанные со световым излучением и химическими реакциями) можно определить по уравнению:
k – коэффициент, учитывающий влияние, оказывающее несинусоидальностью кривых напряжения и тока на мощность дуги.
k на постоянном токе принимают равным 1, на переменном принимается равным 0,7 – 0,97.
Характер использования полной тепловой мощности процесса можно установить по тепловому балансу. Из графиков теплового баланса видно, что только часть полной тепловой мощности процесса расходуется на нагрев и плавление основного и электродного металла на сварку, что характеризует эффективную тепловую мощность процесса.
Эффективная тепловая мощность процесса электрической сварки плавлением есть количество теплоты, введённой источником в изделие в единицу времени. Другая часть это потери теплоты при сварке.
Эффективная тепловая мощность определяется по формуле:
где η – эффективный к.п.д. нагрева изделия, который представляет отношение эффективной тепловой мощности дуги к полной тепловой мощности.
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПРОЦЕССА
ДУГОВОЙ СВАРКИ
Производительность процесса ЭДС плавлением в единицу времени можно определить следующим образом:
А) при сварке плавящимся электродом по двум признакам: по массе расплавленного металла Gэ или массе наплавленного металла Gн , определяемого как избыток массы изделия после сварки;
Б) при сварке неплавящимся электродом с введением дополнительного металла – по массе дополнительного наплавленного металла Gд;
В) при сварке неплавящимся электродом без ввода дополнительного металла – по массе расплавленного основного металла Gр.
Масса расплавленного электродного металла за время горения дуги может быть определена по формуле:
Где Gэ – масса расплавленного электродного металла, г;
αэ - коэффициент плавления электродного металла, показывающий массу электродного металла в граммах, расплавленного сварочным током 1А в единицу времени (обычно 1ч), измеряется в граммах на 1 А٠ч, г/(А٠ч);
Iсв – сварочный ток;
tо – время горения дуги (основное время сварки),ч.
Так как во время сварки часть электродного металла теряется, то масса наплавленного металла может быть определена по формуле:
где Gн - масса наплавленного металла, г;
αн - коэффициент наплавки, показывающий, сколько металла с плавящегося электрода под действием сварочного тока в 1А перейдёт на основной металл в единицу времени.
Но часть электродного металла теряется на испарение, разбрызгивание, огарки и т.п. Поэтому, чтобы правильно определить количество необходимых электродов или электродной проволоки, следует учитывать потери электродного металла.
Потери электродного металла оцениваются коэффициентом потерь - ψ
Откуда αн – коэф. напл. можно выразить через ψ и αэ,
Из этого уравнения следует, что зная коэффициенты плавления и потерь, можно определить коэффициент наплавки.
Коэффициент плавления, как правило, больше коэффициента наплавки.
ПОНЯТИЕ О ПОГОННОЙ ЭНЕРГИИ
Погонная энергия сварки (Дж/см) характеризует количество теплоты в джоулях, введённое в однопроходный шов или валик длиной в 1см и может быть определена как отношение эффективной тепловой мощности дуги Qэф к скорости её перемещения v
установлено, что поперечное сечение однопроходного шва, выполненного дуговой сваркой будет находиться в прямой зависимости от погонной энергии.
Рассмотрим как связаны масса наплавленного металла Gн , время горения дуги tо , скорость перемещения v и сечение валика F, в см 2 :
Где γ – плотность г/см 3 ;
l – длина шва в см.
скорость перемещения дуги может быть выражена следующим уравнением:
подставим это уравнение в уравнение погонной энергии (10), получим
Рассмотрим полученное выражение погонной энергии для случая ручной сварки электродом УОНИ-13/45: напряжение на дуге ……. Uд = 25 В
эффективный к.п. д. дуги …….. η = 0,8
коэффициент наплавки ……..αн = 9,0 г / (А٠ч)
и для случая автоматической сварки под слоем флюса ОСЦ-45, когда:
напряжение на дуге ………… Uд = 36 В
эффективный к.п. д. дуги …….. η = 0,85
коэффициент наплавки ……..αн = 13 г / (А٠ч)
подставим в выражение погонной энергии значения составляющих величин для электродов УОНИ-13/45, получим
Qэф / v = (25·0,8·7,8·3600 / 9,0) · F = 62 400·F
Где 3600 введено для перевода 1ч в секунды,
а при сварке под флюсом ОСЦ-45
Qэф / v = (36·0,85·7,8·3600 / 13) · F = 66 000·F
Учитывая, что значение таких величин, как αн иηпридуговой сварке может колебаться в больших пределах, чем разница между коэффициентами 62 400 и 66 000, для обоих способов сварки можно принять
Qэф / v = 65 000·F (15)
В тех случаях, когда расчёт погонной энергии производится по площади сечения шва, выраженной в мм 2 , уравнение (15) примет вид
Q = Qэф / v = 650·F (16)
Найденная зависимость между сечением и погонной энергией позволяет без длительных расчётов определить , зная значение погонной энергии, сечение валика и наоборот, зная сечение валика, погонную энергию.
Пример: Определить погонную энергию q, если сечение валика F = 60 мм 2 .
Известно, что qп = Qэф / v = 650·F, тогда Qэф / v = 650·F = 650·60 =
Пример 2. Известно, что погонная энергия составляет qп = 26 000 Дж/см. Найти сечение валика F.
Известно, что qп = Qэф / v = 650·F, тогда F = 26 000/650 = 40,0 мм 2 .
Вопросы для самопроверки ( контрольные вопросы)
1. Что такое сварочная ванна ?
2. Из чего состоит металл сварного шва при сварке плавящимися и
3. Какие функции выполняют плавящиеся и неплавящиеся электроды ?
4. Для чего необходима защита сварочной ванны, дуги и конца нагретого электрода ?
5. На какие виды подразделяется сварка по способу защиты ?
6. В чём сущность сварки покрытыми электродами?
7. За счёт чего осуществляется защита зоны горения дуги при сварке под
8. В чём сущность сварки в защитных газах ?
9. В чём сущность процесса электрошлаковой сварки ?
10. Каковы особенности электроннолучевой сварки ?
11. Каковы особенности лазерной сварки ?
12. Как называется четвёртое агрегатное состояние вещества в
электрической сварочной дуге ?
13. Что понимается под тепловой мощностью электрической дуги Q ?
14. Что понимается под эффективной тепловой
мощностью электрической дуги Qэф? (Qэф = Q η);
15. Что представляет собой эффективный к.п.д. нагрева изделия – η ?
16. Что характеризует собой погонная энергия (Дж/см) и как она определяется ? qп = Qэф / v = IUдη / v;
Классификация напряжений и деформаций
Сварка, как и другие процессы обработки металлов (штамповка, литьё, прокатка, термообработка) вызывают в изделиях собственные напряжения. Собственными называются напряжения, которые возникают без приложения внешних сил. В зависимости от причины возникновения различают следующие напряжения:
- тепловые, возникающие из-за неравномерного распределения температуры при сварке;
- структурные, появляющиеся вследствие структурных превращений сходных с закалкой. В зависимости от времени существования собственных напряжений и деформаций их подразделяют на временные и остаточные. Временные существуют в какой то момент времени. Если возникшее напряжение не превышает предела упругости, то временные напряжения и деформации исчезают (снимаются) после охлаждения изделия. Остаточные – остаются в изделии после исчезновения причины их вызвавшей. Эти напряжения и деформации также возникают вследствие неравномерного нагрева, но они слишком велики и могут привести к появлению трещин или разрушению сварного соединения. Разрушения может и не произойти, но конструкция выходит из заданных размеров. Основные виды деформаций в сварных соединениях представлены на рисунке 1.
Рис.1. Основные виды деформаций сварных соединений:
а - направление действия продольных и поперечных напряжений;
б – деформация стыкового соединения;
в – деформация сварной двутавровой балки (цифрами указан порядок наложения сварных швов, стрелками - направление действующих напряжений;
г – вид деформированного сварного тавра, t - стрела прогиба.
Весь комплекс мероприятий по борьбе с деформациями и напряжениями от сварки можно рассматривать по двум группам:
1) - мероприятия, предотвращающие возможность возникновения напряжений и деформаций или уменьшающие их влияние;
2) - мероприятия, обеспечивающие последующее исправление деформаций и снятие остаточных напряжений. К первой группе можно отнести такие меры, как выбор правильной последовательности сварки изделий, жёсткое закрепление изделий, применение обратного выгиба, применение гнутых профилей и т.д.
Ко второй группе относятся: местная проковка металла шва и зоны термического влияния (ЗТВ), местный нагрев, термообработка и т.д.
Защита сварочной ванны от воздействия окружающей среды
СЛАЙД 2 Расширение применения сварочных технологий в промышленности стало возможным после разработки надежных методов защиты зоны сварки от воздействия с окружающей средой – воздухом и водой. Применение сварки при подводнотехнических работах имеет специфические особенности и поэтому не рассматривается.
Как уже отмечалось сварка плавлением это высокотемпературный процесс, который сопровождается изменением состава металла сварочной ванны при взаимодействии с кислородом, азотом, парами воды и другими компонентами воздуха. Высокая реакционная активность расплавляемых металлов приводит к образованию оксидов, нитридов и гидридов, значительно ухудшающих состав и свойства металла сварного шва.
При сварке трубопроводов и конструкций используется четыре основных способа защиты сварочной ванны от вредного воздействия окружающей воздушной среды:
Вакуумная защита применяется при сварке конструкций из титана, молибдена, ванадия и других химически активных и тугоплавких металлов и поэтому в дальнейшем рассматриваться не будет.
Шлаковая защита
СЛАЙД 3 При автоматической и механизированной (полуавтоматической) сварке под слоем флюса применяется шлаковая защита зоны сварки (рис 1).
Рис. 1 Схема механизированной сварки под слоем флюса:
1 – свариваемый основной металл; 2 – подающие ролики; 3 – электродная проволока; 4 – слой гранулированного флюса; 5 – шлак; 6 – сварной шов; 7 – сварочная ванна; 8 – дуговой разряд СЛАЙД 4
Электрический дуговой разряд, перемещаемый вдоль свариваемого шва механическим устройством, поддерживается в замкнутом пространстве в среде расплавленного флюса и флюса в полужидком состоянии, причем газы дуговой атмосферы – пары металла и компонентов флюса – поддерживают давление внутри полости выше, чем давление окружающей атмосферы. Дуговая сварка под слоем флюса – высокопроизводительный процесс, обеспечивающий хорошее формирование сварного шва.
СЛАЙД 5 Состав флюса подбирается таким образом, чтобы образующийся шлак при плавлении и последующем застывании легко отделялся от поверхности сварного соединения.
В основном применяются плавленые и керамические флюсы.
СЛАЙД 6 Плавленые получаются сплавлением входящих в них компонентов в электрических или пламенных печах и гранулируются выливанием в воду.
Керамические флюсы получаются путем грануляции замеса из тонкоизмельченных компонентов, соединенных между собой жидким стеклом. В отличие от плавленых в керамических флюсах могут содержаться металлические порошки – раскислители и легирующие компоненты, так как в процессе приготовления керамические флюсы не подвергаются нагреву до высоких температур.
СЛАЙД 7 Наибольшее распространение в производстве получили плавленые флюсы различных марок, изготовляемые в крупных промышленных масштабах. Плавленые флюсы по своему составу и назначению делятся на алюмосиликатные, предназначенные для сварки сталей различных марок, и фторидные, предназначенные для сварки титановых сплавов. Алюмосиликатные флюсы выбираются по составу в зависимости от марки стали, так как при взаимодействии со шлаком состав металла сварочной ванны может изменяться.
СЛАЙД 8 Классификация флюсов производится также по физическим свойствам: по структуре зерна они делятся на стекловидные и пемзовидные, по характеру изменения вязкости – на длинные и короткие, по характеру взаимодействия с металлом – на активные и пассивные. Пассивные применяются в основном при сварке среднелегированных сталей.
СЛАЙД 9 При дуговой сварке под слоем плавленого флюса различают: высокотемпературную зону, охватывающую плавящийся торец электрода, капли металла, проходящие дуговой промежуток и активное пятно дугового разряда в сварочной ванне; и низкотемпературную зону – хвостовая часть ванны, где температура приближается к температуре кристаллизации металла.
В высокотемпературной зоне интенсивно развиваются эндотермические реакции, приводящие к легированию и одновременно к окислению металла сварочной ванны компонентами флюса. В этой же зоне происходит интенсивное окисление углерода стали и восстановление кремния марганцем.
Интенсивное перемешивание шлака с металлом приводит к извлечению значительной части FeO в шлаковую фазу.
При сварке под флюсом почти не происходят потери металла и оценить изменения химического состава металла шва можно по исходному составу. По шлифу сварного шва можно определить его площадь и, зная разделку под сварку можно найти соотношение количеств расплавленного основного металла и наплавленного электродного металла, а затем, зная состав проволоки и состав основного металла, находят исходный состав, предполагая, что никаких химических реакций не было.
СЛАЙД 10 Керамические флюсы для сварки металлов позволяют сохранять все преимущества автоматической сварки под слоем флюса: малые потери металла, высокая производительность, высокое качество сварных соединений, но в то же время позволяют легировать и раскислять металл сварочной ванны в очень широких пределах. Керамические флюсы представляют собой порошки различных компонентов, образующих шлаковую фазу, изолирующую металл от окисления, и ферросплавы или свободные металлы для раскисления и легирования. Все эти порошковые материалы замешивают на растворе силиката натрия Na2SiO3 (жидкое стекло) и подвергают грануляции на специальных устройствах. После этого их просушивают, прокаливают для удаления влаги и хранят в герметической таре. Так как в процессе изготовления они не подвергаются нагреву, то все даже активные металлы в них сохранены и при плавлении флюса они переходят в металл шва, раскисляя его и легируя до нужного состава.
СЛАЙД 11 По назначению различают керамические флюсы для сварки и наплавки углеродистых и легированных сталей, цветных металлов и сплавов. По химическому составу шлакообразующей массы флюсы могут быть отнесены к кислым, нейтральным и основным. Кроме того, их делят на несколько типов: марганцово-силикатные, кальций-силикатные и флюоритно-основные и др.
По степени легирования металла шва керамические флюсы делятся на слабо легирующие для сварки низкоуглеродистых и низколегированных и сильно легирующие для сварки специальных сталей.
Основной недостаток керамических флюсов состоит в том, что они обладают повышенной гигроскопичностью, что требует хранения их в герметичной таре и прокалки перед сваркой. Наличие гидратной влаги в флюсе приводит к повышению содержания водорода в наплавленном металле, что ухудшает его свойства.
2. Способы защиты сварочной ванны при дуговой сварке.
Дуговая сварка – это высокотемпературный процесс, сопровождающийся изменением состава металла, сварного соединения, а следовательно и его свойств. Сварочная ванна – это объем жидкого металла, который образуется при соединении жидкого металла одной оплавленной кромки с жидким металлом другой оплавленной кромки в результате нагревания источником энергии. Для получения качественного сварного соединения сварочную ванну в процессе сварки необходимо защищать от атмосферного воздуха (кислород и азот при высоких t активно взаимодействуют с металлом, при этом выгорают углерод и легирующие элементы стали (кремний, марганец и др.), металл азотируется, засоряется оксидами, становится хрупким. Способы защиты сварочной ванны от окружающего воздуха: газовая, шлаковая, газошлаковая (порошковой проволокой), вакуумная, покрытыми электродами, порошкообразными материалами. Основные способы: шлаковая и газовая защита. Часто оба способа применяют совместно, сто позволяет получить высококачественный наплавленный металл сварной шов.
1) покрытыми электродами. Роль защиты выполняет покрытие электрода, которое наносится на электродный стержень, изготовленный из сварочной стальной проволоки. Порошкообразные материалы различного состава смешиваются в определенном соотношении; к сухой смеси добавляется водный раствор жидкого стекла до получения пасты, которая наносится на электродный стержень слоем 1-2 мм. Затем электрод просушивается и прокаливается для закрепления покрытия. В состав покрытия входят минералы, руды, ферросплавы, органические вещества. 2) Защита осуществляется с помощью специального порошка (флюса), который подается в зону сварки из бункера;
в защитных газах. 3) Защита осуществляется с помощью газа (инертного или активного), который, как правило, подается через сопло сварочной горелки; 4)порошковой проволокой. Функцию защиты выполняет предварительно засыпанный в трубчатую сварочную проволоку порошок, который при нагреве разлагается с образованием газа и шлака; 5) в вакууме. Расплавленный металл изолирован от окружающей атмосферы вакуумом, который создается в камере, где осуществляется сварка; 6)шлаковая защита сварочной ванны реализуется при сварке под слоем флюса.
1.сталь 30ХГСА – среднеуглеродистая среднелегированная сталь. Обладает хорошей свариваемостью и повышенными механическими свойствами. Но есть вероятность появления горячих и холодных трещин. Предотвращается защитой дуги от вредных примесей .Холодные трещины предотвращаются применением мягких режимов сварки и предварительным подогревом. При сильных динамических нагрузках возможно хрупкое разрушение соединения, избежать этого можно термообработкой после сварки, что измельчит структуру шва и несколько снизит хрупкость. При контактной сварке необходимо применение мягкого режима сварки и предусмотреть после сварочного импульса тока применение 1 или 2 термообрабатывающих импульсов.
2. исходя из конструктивных особенностей изделия единственным способом его получения является контактная точечная сварка.
3.условие прочности сварного соединения: τ ≤ τ΄,
N-срезающее усилие, кН (53); )-по рекомендации;n– количество точек, работающих на срез, шт (2)
Обозначение соединения: ГОСТ 15878 – 79 – Н1– Кт– 13
4.рекомендованный режим: ток = 12кА, напряжение = 8В, время сварки = 0,4с. Оборудование:МТ-2102 –машина точечная однофазная переменного тока.
5.опорной поверхностью служит станина контактной машины, фиксирующие элементы – это ограничители на станине; прижимное усилие создается сварочными электродами.
Приспособление: ограничители на станине машины.
6.резка заготовок на комбинированных и гильотинных ножницах, фрезеровка контура, кузнечная обработка торца цилиндра, нарезка резьбы. Сборка изделия на станине машины, сварка двух точек. Сверление отверстий. Контроль визуальный и измерительный.
Газовая защита
СЛАЙД 12 Газовая защита зоны сварки была предложена еще Н.Н. Бенардосом, но воплотилась в технологический процесс в конце 40-х годов XX века, когда появилась необходимость сварки активных металлов, таких, как алюминий и его сплавы, а позднее – титан и его сплавы.
Для защиты зоны сварки применялись инертные газы – аргон и гелий. Был разработан процесс аргонно-дуговой сварки и соответствующее сварочное оборудование для автоматической и механизированной сварки плавящимся и неплавящимся электродами. Однако для сварки низкоуглеродистых низколегированных сталей применять дорогие инертные газы было экономически нецелесообразно, поэтому был разработан метод сварки в углекислом газе, который может быть легко получен в любом количестве.
В настоящее время этот процесс сварки получил очень широкое применение при изготовлении конструкций низкоуглеродистых низколегированных, среднелегированных и высоколегированных сталей при высоком качестве сварных соединений. В последние годы разработаны способы газовой защиты с применением различных газовых смесей (Аг+Не, Аг+О2, Аr+СО2, СO2+О2 и др.), что расширяет сварочно-технологические и металлургические возможности данного метода сварки.
Дуговой разряд горит в струе аргона или гелия очень устойчиво при меньших напряжениях на дуге по сравнению с СО2. Это происходит потому, что инертные газы одноатомны и не расходуется энергия на их диссоциацию, а проводимость дугового промежутка обеспечивается парами свариваемого металла.
СЛАЙД 13 Из инертных газов наиболее широко применяется аргон, так как он значительно дешевле, чем гелий, а также обладает лучшими защитными свойствами.
Иногда аргонно-дуговую сварку применяют для упрочненных средне- или высоколегированных сталей.
Среднелегированные углеродистые стали обычно содержат в своем составе достаточное количество активных легирующих компонентов для подавления пористости, вызываемой окислением углерода. Это обеспечивает плотную структуру шва, а состав металла шва соответствует основному металлу, если электродные проволоки имеют также близкий состав.
Аустенитные коррозионно-стойкие и жаропрочные стали (12Х18Н10Т и т. д.) хорошо свариваются в среде аргона как плавящимся, так и неплавящимся электродами. При сварке этих сталей обычно не требуется каких-либо дополнительных мероприятий, но аустенитно-мартенситные стали очень чувствительны к влиянию водорода, который их сильно охрупчивает и дает медленное разрушение в виде холодных трещин. В этих случаях требуется осушка аргона или добавка к нему многовалентных фторидов, которые связывают водород в атмосфере дуги и уменьшают поглощение водорода металлом.
Низкоуглеродистые низколегированные стали, особенно кипящие, склонны к пористости при сварке в среде аргона вследствие окисления углерода. Этот процесс идет за счет кислорода, накопленного в сталях во время их выплавки, но может возникать за счет примесей к аргону марок В и Г, за счет влажности газа и содержащегося в нем кислорода. Для подавления этой реакции в сварочной ванне нужно иметь достаточное количество раскислителей (Si, Мn, Ti), например, использовать сварочные проволоки Св08ГС или Св08Г2С. Можно снизить пористость путем добавки к Аr до 5 % О2, который, вызывая интенсивное кипение сварочной ванны, способствует удалению газов до начала кристаллизации. Добавка кислорода к аргону снижает также критическое значение сварочного тока, при котором осуществляется переход от крупнокапельного переноса металла в дуге к струйному, что повышает качество сварки.
СЛАЙД 14 Сварку в среде углекислого газа осуществляют с помощью сварочной головки, перемещающей сварочный инструмент и подающей в зону сварки электродную проволоку (рис. 2). С помощью сопла создаётся поток углекислого газа, омывающий зону дугового разряда и оттесняющий из зоны сварки воздушную атмосферу. Сварка может вестись в автоматическом или механизированном режиме.
При механизированной сварке инструмент (горелка, головка) перемещается рукой сварщика, а электродная проволока подается по гибкому шлангу с помощью отдельно установленного механизма.
Плотность углекислого газа составляет 1,96 кг/м 3 , поэтому он хорошо оттесняет воздух, плотность которого 1,29 кг/м 3 . Поставляется углекислый газ в баллонах в жидком состоянии.
Рис. 2 Схема сварки в углекислом газе:
1 – подающие ролики; 2 – рукоятка или кронштей; 3 – токоподводящий мундштук; 4 – защитная струя углекислого газа; 5 – шов; 6 – основной металл; 7 – сварочная ванна; 8 – сопло; 9 – сварочная проволока
СЛАЙД 15 Для сварки применяют газ с пониженным содержанием вредных примесей – кислорода, азота, оксида углерода, влаги. Качество сварных швов зависит не только от чистоты СО2, но и от его расхода и характера истечения из сопла под небольшим давлением, обеспечивающим спокойный (ламинарный) характер истечения. Турбулентный характер истечения газового потока ухудшает качество защиты сварочной зоны вследствие возможного подсоса воздуха в эту зону. Характер истечения защитной струи газа определяется геометрическими параметрами сопла сварочного инструмента.
Углекислый газ в области высоких температур диссоциирует на СО и О2. На этот процесс расходуется часть тепловой энергии и дугового разряда. В условиях высоких и быстро меняющихся температур при сварке состав продуктов диссоциации СО2 в разных точках дугового разряда будет изменяться.
Наличие в атмосфере дуги значительного количества кислорода требует дополнительного легирования сварочной проволоки кремнием (около 1 %) и марганцем (около 2 %), Поэтому для сварки низкоуглеродистых сталей применяют специальные сварочные проволоки, например Св08ГС, Св08Г2С. Легирующие добавки с каплями электродного металла растворяются в жидком металле сварочной ванны и задерживают окисление железа. Диссоциация паров воды, поступившей из-за повышенной влажности СО2 тоже будет тормозиться вследствие высокой концентрации кислорода, полученного при диссоциации СО2.
На участках, удаленных от оси столба дуги, будет происходить рекомбинация молекул СО2 с большим выделением тепловой энергии, которая раньше расходовалась на диссоциацию газа (около 30% электрической мощности дуги).
Отбор теплоты на диссоциацию газа по оси дуги и его выделение при обратном процессе на периферических участках дугового разряда влияет на глубину проплавления и ширину шва. Газовая атмосфера на участках, удаленных от оси столба дуги, будет обогащаться СО2 и водород, образовавшейся при диссоциации паров воды, будет связываться в молекулы Н2О. Таким образом, при сварке в струе углекислого газа металл поглощает водород в меньших количествах, чем при других видах сварки. В среднем при сварке низкоуглеродистых низколегированных сталей в СО2 содержание водорода в наплавленном металле колеблется от 0,5 до 2·10 -5 м 3 /кг.
СЛАЙД 16 Металл, наплавленный при сварке в струе СО2 чище по шлаковым включениям, и поэтому его пластические свойства несколько выше, чем при сварке под слоем флюса.
При сварке легированных сталей необходимо использовать специальные сварочные проволоки, например Св08ГС, Св08Г2С, Св07ГС содержащие раскислители (марганец и кремний), которые предохраняют от окисления углекислым газом легирующие добавки свариваемого металла.
Перегретый водяной пар является самой дешевой защитной средой, но в настоящее время не применяется, так как при этом методе металл поглощает большое количество водорода. При поглощении водорода металл резко ухудшает свои пластические свойства, но они восстанавливаются после термической обработки или при «вылеживании», так как дифузионно-подвижный водород покидает металл с течением времени. Этот метод ограниченно применялся для сварки неответственных изделий из низкоуглеродистых низколегированных сталей.
Читайте также: