filebar
Методические пособия по сварочным работам

Возникновением пор в металле швов при сварке сплава

В соответствии с зависимостью (51), подтвержденной экспериментально на большом числе образцов, для сокращения пористости в металле швов можно рекомендовать следующие меры.nn1. Применение рациональной обработки проволоки и деталей с целью уменьшения коэффициента а.n n2. Ужесточение режимов сварки для снижения коэффициента k в уравнении (52), определяющего время протекания реакции взаимодействия влаги, содержащейся в пленке с жидким металлом ванны, и время выделения водорода в период существования сварочной ванны, когда для развития пузырьков в размерах имеются благоприятные условия.n n3. Сокращ...

Изготовление партии проволок из сплавов

Для дополнительного и более полного подтверждения справедливости высказанных выше соображений о механизме образования пор при сварке сплава АМгб и роли окисной пленки на поверхности проволоки была изготовлена партия проволоки из сплава АМгб, плакированной тонким слоем алюминия. Проволока изготовлена прессованием через одноочковую матрицу заготовки, показанной на рис. 58. После прессования производились волочение проволоки с диаметра 5 мм до диаметра 2 мм, затем промежуточный отжиг при температуре 400° С.n nНа рис. 59 приведены результаты сопоставления расчетной и экспериментальной концентрации...

Обработка поверхности в ортофосфорной кислоте

В случае обработки поверхности в растворе ортофосфорной кислоты масса образцов изменяется незначительно даже после пятикратного травления. Поэтому на поверхности металла после обычного однократного травления сохраняется старая окисная пленка большой толщины, образовавшаяся еще при прокатке листов или волочении проволоки, т. е. при операциях, сопровождающихся нагревами металла. Такая пленка должна отличаться повышенной толщиной и большим запасом влаги. Именно в связи с этим при сварке проволокой, протравленной в растворе ортофосфорной кислоты, сплава АМгб наблюдается наибольший объем несплошнос...

Суммарный объем несплошностей

Суммарный объем несплошностей или пор должен зависеть от количества окисных частиц, замешиваемых в ванну, или от удельной поверхности основного металла и проволоки, участвующих в образовании шва; от запаса влаги в частицах окисной пленки или иначе от предшествовавшей обработки поверхности металла, которая определяет толщину и структуру пленки, а также от времени контакта частиц пленки с жидким металлом или времени, в течение которого пузырьки могут беспрепятственно увеличиваться в объеме по мере поступления в них выделяющегося водорода.nnНа рис. 55 приведены результаты определения суммарного о...

Растворимость водорода в сплаве

Растворимость водорода в сплаве АМгб оказывается близкой к 1,3 сти3/100 г металла.n nЕсли предположить, что образование пузырей в сплаве АМгб происходит так же, как и в чистом алюминии, т. е. в результате выделения водорода из жидкого металла при охлаждении, то для возникновения пузырей концентрация растворенного в ванне водорода должна превышать эту величину (1,3 - сж3/100 г), т. е. быть почти в 2 раза больше, чем в случае чистого алюминия.nnСодержание водорода, растворенного в металле швов, полученных при сварке сплава АМгб, в широком диапазоне режимов в большинстве случаев не превышает 0,5—...

Особенности зарождения и развития пор при сварке

Известно, что алюминиево-магниевые сплавы, содержащие выше 4—5% Mg, обладают повышенной склонностью к пористости при сварке [86 и др.]. Причины своеобразного поведения сплавов этой системы долгое время не удавалось выяснить. Попытки объяснить повышенную чувствительность к пористости сплавов этой группы большим интервалом их крсталлизации малоубедительны хотя бы потому, что сплавы других систем (Al—Cu; Al—Si) с таким же интервалом кристаллизации не проявляют столь высокой чувствительности к пористости при сварке.nnВозникновение пористости при сварке сплава АМгб трудно объяснить с позиций зарожд...

Полнота процесса дегазации

На полноту процесса дегазации должны оказывать влияние условия охлаждения и время существования ванны в жидком состоянии. На рис. 51 приведены результаты определения водорода в металле швов, полученных при наплавке валиков на пластины алюминия толщиной 7 мм с содержанием водорода 0,8 ?7??3/100 г проволокой с содержанием водорода 0,69 см3/100 г при одинаковой подготовке поверхности основного и присадочного металлов (травление в растворе ортофосфорной кислоты). nn Наиболее высокая концентрация водорода наблюдается в металле швов образца 45, наплавка которого производилась на охлаж...

Понижение температуры подкладки

С понижением температуры подкладки увеличивается доля участия присадочного металла в образовании шва и возрастает вероятность появления на подкладке сконденсированной влаги. Последняя при нагреве может попадать в зазор между листами и способствовать увеличению концентрации растворенного nn Водорода в сварочной ванне. Поэтому применение подкладок с температурой ниже температуры окружающего воздуха нецелесообразно. n n Увеличение погонной энергии при сварке. Увеличение погонной энергии при сварке приводит к увеличению времени существования сварочной ванны и может рассм...

Сварка с разделкой кромок металла

При сварке с разделкой кромок металла большой толщины шов формируется в основном за счет присадочного металла. Если условно принять долю участия в образовании шва основного металла равной нулю и пренебречь влиянием водорода, вносимого в металл шва с поверхностью основного металла, то легко подсчитать минимальный диаметр проволоки при определенной обработке ее поверхности, при котором концентрация водорода в металле швов окажется ниже предельной и металл шва будет плотным: nn При травлении проволоки в растворе щелочи (вариант 2, б; табл. 36) dnpmin ^ 5,9 мм. При травлении в раств...

Ограничение концентрации водорода

Ограничение концентрации водорода, растворенного в сварочной ванне. Ранее было показано, что при нормальных условиях сварки (при внешнем давлении над сварочной ванной, равном 1 am) появление зародышей пузырьков и их развитие полностью исключается при концентрации растворенного в ванне водорода менее 0,69—0,7 сл3/100 г.n nДля определения конкретных технологических мероприятий, направленных на ограничение концентрации растворенного в ванне водорода и предупреждения пор в металле швов, можно воспользоваться уравнением (44), записанным в несколько ином виде:nnПри такой записи первое слагаемое урав...

Возникновение пор в металле швов при сварке алюминия

Возникновение пор в металле швов происходит в два основных этапа: 1) возникновение устойчивого зародыша газовой фазы; 2) развитие зародыша пузырька в пузырек макроразмеров, который, не успевая всплыть из ванны после ее кристаллизации, образует пору. 140 nn В связи с этим для предупреждения пор в металле швов при сварке алюминия возможны следующие меры: 1) предупреждение возможности возникновения в сварочной ванне устойчивых зародышей газовой фазы (зародышей пузырьков); 2) предупреждение или задержание развития зародышей пузырьков в пузырьки макроразмеров; 3) содействие всплывани...

Внешнее давление водорода над сварочной ванной

При внешнем давлении водорода над сварочной ванной, равном 1 am, минимальная концентрация водорода в сварочной ванне,nnПри которой станет возможным развитие пузырьков, должна быть близка 0,69—0,7 см3/100 г. Этот же вывод следует из анализаn nВыражения (10). При постоянной концентрации IH]p(U) в сварочной ванне и внешнем давлении 1 am развитие пузырьков окажется возможным в случае, если [Н]р > 0,69^-0,7 см3/100 г металла. Действительно, по полученным данным наличие пор в металле швов наблюдается только при концентрации растворенного в ваннеn nВодорода свыше 0,7 см3! 100 г металла. При меньше...

Распределение водорода в металле швов

Кристаллизация металла шва в условиях сварки носит периодический характер и происходит отдельными порциями (волнами). Остановки в кристаллизации вызываются выделением скрытой теплоты плавления, нарушающей общий баланс тепла в сварочной ванне.Учитывая, что в пределах каждой волны фронт дендритов перемещается очень быстро (скачкообразно), выделение водорода из закристаллизовавшейся волны в жидкий металл возможно во время паузы в кристаллизации между волнами, т. е. в течение времени контакта жидкого металла ванны с поверхностью металла закристаллизовавшейся волны. Зная расстояние между волнами и ...

Поглощение водорода сварочной ванной

...

Пути проникновения водорода в сварочную ванну

Пути проникновения водорода в сварочную ванну. Можно представить две схемы поглощения сварочной ванной водорода, образовавшегося при разложении гидратированной влаги.1. Водород, образующийся при разложении влаги, переходит в газовую фазу и из последней растворяется в сварочной ванне:4 Al (ж) + H2O = - L Al2O3 + H2 (газ), (45а)Н2(газ) = 2Н (раствор в жидком алюминии). (456)2. Растворение водорода происходит в результате непосредственного взаимодействия жидкого металла с влагой, присутствующей в окисной пленке:4 Al(Mc) + H2O = - L Al2O3 + 2Н(раствор в жидком алюминии). (45в)Вероятность протекани...

Показательный опыт с образцами

Опыт с образцами 6 я 7 (см. табл. 35) весьма показателен в том отношении, что увлажнение поверхности образцов вполне возможно в производственных условиях при сварке деталей, перенесенных из холодного помещения в теплое. Резкое увеличение содержания водорода в металле образца 7 свидетельствует о том, что даже влага на кромках деталей не успевает полностью удаляться при сварке и, вступая в реакцию с металлом, вызывает повышение концентрации водорода в шве. Влага, имеющаяся на торцах свариваемых деталей, сохраняется более полно и является особенно опасной (образец 5).n nВ некоторых горелках для а...

Окисление алюминия в присутствии влаги

При окислении алюминия в присутствии влаги на поверхности его образуется пленка трехводного гидрата окиси алюминия (ги - драргелит) Al (OH)3 или Al2O3 ·3Η20. Гидраргелит содержит около 34,6% влаги [29]. При нагреве в интервале температур 200—300° С гидраргелит теряет часть влаги, превращаясь в бемит Al-H2O, содержащий 14,99% воды. Повышение температуры ускоряет этот переход. При температуре выше 500° С из бемита выделяется 99% влаги. Оставшаяся часть влаги (около 1%) удерживается очень прочно и выделяется лишь при температуре, близкой к 1000° С.nnВ работах Ю. А. Клячко [23, 25] высказывае...

Выделившийся при нагреве объем водорода

Выделившийся при нагреве объем водорода Vh2 . растворившись в G1 граммах металла шва, вызовет увеличение в нем концентрации водорода на величину [Н]5:nn[Hla = - JVnV, -100n nВеличины S0. м и Snp могут быть выражены через геометрические размеры шва. Для однопроходного стыкового шва, сваренного без разделки кромок (рис. 43), S0.м и Snp определяются следующими выражениями: где I — длина проволоки, участвующей в образовании шва, в см d — диаметр проволоки в см.n nДлина проволоки /, участвующей в образовании 1 см длины шва, можно определить из условия равенства объемов наплавленного и расплавленног...

Состояние поверхности и условия хранения металла

Если допустить, что количество влаги на поверхности металла и объем образующегося при нагреве водорода зависят от состояния поверхности и условий хранения металла перед сваркой, то полученные нами данные (см. табл. 35) становятся легко объяснимыми. При травлении в растворе ортофосфорной кислоты поверхность алюминия оказывается более гладкой и менее развитой по сравнению с поверхностями металла, протравленного в щелочи или зачищенного стальной щеткой (рис. 41). В связи с этим на поверхности металла, протравленного в ортофосфорной кислоте, по-видимому, удерживается меньше влаги и при нагреве ее ...

Источники водорода, растворяющегося в сварочной ванне

Судя по многочисленным литературным данным, в большинстве случаев аргоно-дуговой сварки плавящимся и неплавящимся электродами в ванне наблюдается дополнительное растворение водорода. По результатам, полученным автором с сотрудниками, концентрация водорода в металле швов, определенная экспериментально, намного выше рассчитанной по долям участия основного и присадочного металлов в образовании шва (табл. 35).n nВероятными источниками дополнительного водорода, растворяющегося в ванне в условиях аргоно-дуговой сварки алюминия, могут быть: 1) водород, содержащийся в защитном газе, и водород, образую...
Перейти к странице:
Яндекс.Метрика