filebar
Методические пособия по сварочным работам

Дегазация жидкого металла

В этом случае появление пузырьков водорода в жидком металле возможно при исходной концентрации растворенного в нем водорода, большей. Действительный объем образовавшихся в жидком металле пузырьков зависит от условий охлаждения его и времени, с которого начинается диффузия водорода в зародыши пузырьков. При направленном отводе тепла, например со стороны наружных стенок отливки, в слое жидкого металла, примыкающего к фронту кристаллизации, возникает градиент температур. По мере повышения скорости охлаждения градиент температур возрастает, а слой металла, в котором возможно увеличение в ...

Концентрация растворенного в жидком металле водорода

При исходной концентрации растворенного в жидком металле водорода образование пор возможно только в том случае, если охлаждение и кристаллизация протекают сравнительно медленно. При уменьшении скорости кристаллизации становится возможным частичный переход водорода из твердого металла в жидкий. В этом случае по мере кристаллизации металла концентрация водорода в незакристаллизовавшейся жидкости возрастает. В момент, когда величина, т. е. концентрация водорода, растворенного в жидком незакристаллизовавшемся металле, превысит величину, появятся условия для увеличения зародышей пузырьков в объе...

Условия сварки и литья для внешнего давления

В условиях сварки и литья величина внешнего давления, как правило, сохраняется постоянной. Поэтому условия для увеличения объемов зародышей пузырьков создаются в процессе охлаждения и кристаллизации металла за счет двух основных факторов: уменьшения равновесной растворимости водорода в жидком металле по мере его охлаждения и увеличения концентрации водорода в незакристаллизовавшемся жидком металле в процессе кристаллизации в связи с частичной диффузией водорода из закристаллизовавшегося металла в жидкий.В зависимости от условий кристаллизации могут действовать или оба фактора или один первый. ...

Несмачиваемые сплавы для промышленных металлов

Для промышленного металла, имеющего взвеси, несмачиваемые расплавом, т. е. готовые зародыши пузырьков, величина мала и ею можно пренебречь. В поверхностных слоях ванны давление водорода приближается к внешнему атмосферному 1 am и увеличивается по мере увеличения глубины ванны. Вероятность появления пузырьков в различных участках ванны определяется концентрацией растворенного в жидком металле водорода.Если в выражении закона Сивертса принять равновесная растворимость водорода в металле при выбранной температуре T и парциальном давлении молекулярного водорода, находящегося в равновесии с метал...

Количество взвесей в сплавах алюминия

В алюминии и сплавах алюминия промышленной чистоты всегда имеется достаточное количество взвесей, не смачиваемых расплавом (в основном частицы окислов), поэтому зарождение пузырьков в алюминии промышленной чистоты практически не требует дополнительных затрат энергии и происходит в условиях, близких к равновесным. Взвеси, не смачиваемые расплавом, в большинстве случаев имеют неровную развитую поверхность, на которой имеются полости, не заполненные жидкостью. Эти полости можно рассматривать как готовые зародыши пузырьков с конечной величиной радиуса. Поэтому при рассмотрении процессов образовани...

Выделение водорода в виде пузырьков

Образование пузырьков водорода можно рассматривать как зарождение новой фазы в двухкомпонентной системе газ—металл. В процессе образования новой фазы следует различать два этапа: а) образование зародышей новой фазы критического размера (в нашем случае пузырьков); б) увеличение размеров зародышей (в нашем случае увеличение объема зародышей пузырьков). Для сферического газового пузырька радиусом г изменение свободной энергии системы.Из полученного выражения следует, что уменьшение свободной энергии системы при образовании новой фазы пропорционально кубу радиуса пузырька (первый член правой части...

Растворение водорода в алюминии

В отличие от других газов водород обладает способностью растворяться в алюминии. По мнению Н. А. Галактионовой, термин растворение так же, как и понятие твердый раствор, к системе водород—металл неприемлем. В этом случае следует говорить не о растворении, а об абсорбции или оклюзии, понимая под этим поглощение и удержание водорода в объеме металла.Основанием для этого утверждения служит то обстоятельство, что состояние водорода в металле, строго говоря, нельзя отнести ни к растворам замещения, поскольку атомы водорода не находятся в узлах, решетки металла (растворителя), ни к растворам внедрен...

Реакция непосредственного взаимодействия влаги с металлом

Реакция непосредственного взаимодействия влаги с металлом, как правило, сопровождается растворением в нем больших объемов водорода. Объясняется это тем, что реакция протекает на поверхности металла и сопровождается образованием атомарного водорода. В пограничном слое атмосферы, контактирующей с поверхностью металла, парциальное давление атомарного водорода может быть высоким. Концентрация растворенного в металле водорода. Таким образом, для появления в металле значительной концентрации водорода в контакте с чистой поверхностью алюминия достаточно поддерживать ничтожно малое парциальное давлени...

Взаимодействие алюминия с азотом и сложными газами

Кроме кислорода, в атмосфере, окружающей ванну в процессе сварки, могут присутствовать в заметных количествах азот, водород и сложные газы или продукты их диссоциации. Алюминий энергично взаимодействует со всеми газами, образуя нитриды, карбиды и окислы. Об этом свидетельствуют высокие отрицательные значения изменения свободной энергии соответствующих реакций, приведенных в табл. 2. Сопоставление величины для различных реакций позволяет сделать также вывод о том, что образование нитридов и карбидов алюминия возможно лишь в атмосфере, в которой отсутствует кислород или соединения, способные е...

Меры по разрушению и удалению пленки и защите металла

Для осуществления сварки должны быть приняты меры по разрушению и удалению пленки и защите металла от повторного окисления. Предварительное удаление окисной пленки перед сваркой не может дать положительных результатов, поскольку пленка мгновенно образуется на воздухе вновь. До применения при газовой сварке алюминия специальных флюсов окисную пленку разрушали в процессе сварки механически, с помощью прутка присадочного металла, которым перемешивали ванну. Впоследствии при газовой сварке для удаления пленки стали применять флюсы, а при дуговой сварке — специальные электродные покрытия, что значи...

Разрушение и удаление окисной пленки в условиях сварки

Снижение окисляющего действия атмосферы и применение покрытий на электродах способствуют уменьшению размеров переходящих капель, так как повторное окисление разрывов в пленке идет менее энергично. Если в составе покрытия содержатся элементы, способные растворять окись алюминия, размер капель снижается быстрее. Поэтому с увеличением в составе покрытия активных растворителей окиси алюминия типа криолита размер капель закономерно снижается.Искусственно измельчить переходящие капли и повысить устойчивость горения дуги можно, применив сварку вибрирующим электродом. Встряхивание электрода в момент у...

Влияние окисных пленок на плавление и перенос присадочного металла

При сварке под флюсом сплава АМц концентрация входящих в его состав элементов в металле шва не только не снижается, а, наоборот, возрастает. Поскольку возможность легирования шва в принятых условиях сварки полностью исключается, то такой на первый взгляд маловероятный факт может быть объяснен лишь большими потерями алюминия в результате его испарения и окисления по сравнению с потерями присутствующих в нем примесей.По результатам термодинамических расчетов многочисленных экспериментальных данных магний окисляется наравне с алюминием, присутствуя в сплаве в долях процента. Это обстоятельство за...

Окисная пленка, образующаяся на поверхности

Окисная пленка, образующаяся на поверхности двойных сплавов алюминия при окислении на воздухе твердых и жидких образцов, аналогична по структуре пленке на чистом алюминии, если в сплаве присутствуют более благородные элементы (медь, марганец, кремний, железо, цинк). При содержании в сплаве 0,03% Mg окисная пленка представляет собой ?-?1203, а при 0,05%—1,5% Mg состоит из магнезиальной шпинели Al2O3-MgO и окиси магния. При содержании свыше 1,5% Mg окисная пленка практически состоит из чистого магнезита.Исключительно эффективное действие на снижение окисляемости алюминиево-магниевых сплавов оказ...

Окисление алюминиевых сплавов

В качестве основных, наиболее часто встречающихся легирующих элементов в сплавах алюминия присутствуют медь, магний, марганец, кремний, цинк. В некоторых сплавах в небольших концентрациях встречаются добавки титана, бериллия, хрома, никеля, кадмия и др. Суммарное содержание легирующих элементов в деформируемых сплавах алюминия обычно не превышает 8—9%. Кроме основных легирующих элементов, в сплавах алюминия обычно присутствуют примеси. В зависимости от системы легирования в качестве примесей могут быть кремний, железо, медь, марганец, цинк, магний и др. Содержание основных легирующих элементов...

Процесс диффузии катионов металла через окисную пленку

Это положение можно рассматривать как относящееся не только к алюминию, но и другим металлам. Поскольку на втором этапе окисления ведущим становится процесс диффузии катионов металла через окисную пленку, скорость окисления металла и наращивания окисной пленки по толщине должна возрастать с увеличением температуры. Переход металла из твердого состояния в жидкое не вызывает изменения закона увеличения окисной пленки по толщине со временем и приводит лишь к дальнейшему возрастанию скорости окисления в соответствии с возросшей температурой. Разрушение окисной пленки на поверхности жидкой ванны мо...

Двойной слой электрических зарядов

Такой двойной слой электрических зарядов приводит к появлению электрического поля, способствующего установлению химических связей между катионами металла и анионами кислорода или, иначе, формированию мономолекулярного слоя окисной пленки Al2O3. Формирующаяся таким образом ионная решетка окисла Al2O3 на первых стадиях неупорядочена. Поэтому образующаяся окисная пленка является аморфной.В дальнейшем в результате упорядочения химических связей происходит стабилизация решетки и намечается переход аморфной окисной пленки в кристаллическую модификацию. Последующее окисление и наращивание окисной пле...

Процесс разложения гидроокиси алюминия при нагреве

Процесс разложения гидроокиси алюминия при нагреве можно представить следующей схемой: Гидрат окиси алюминия может удерживать некоторое количество воды вплоть до температур 1000° С . Автором совместно с С. Н. Жизняковым проводилась экстракция водорода из фольги алюминия, предварительно выдержанной в обычной атмосфере воздуха, последовательно при температуре 630° С и после окончания выделения газов — при температуре 720° С. Разложение гидроокиси не заканчивается при температуре 630° С и продолжается при температуре выше температуры плавления алюминия.Определения количества водяного пара, водоро...

Свойства и кристаллическое строение окисных пленок

Свойства и кристаллическое строение окисных пленок на поверхности алюминия могут меняться в зависимости от условий окисления. Однако независимо от химического и фазового состава можно выделить некоторые характерные свойства окисных пленок на поверхности алюминия, имеющие значения для процессов сварки. Окисные пленки алюминия отличаются высокими защитными свойствами и на определенном этапе окисления предотвращают дальнейшее взаимодействие алюминия с газами. Это положение подтверждается известным правилом Пиллинга и Бедвортса, согласно которому на поверхности металла образуются плотные защитные...

Взаимодействие алюминия и его сплавов с кислородом

Активность алюминия по отношению к кислороду и важнейшие свойства окисных пленок.Прочность окислов может быть оценена величиной максимальной работы реакции их образования. Последнюю подсчитывают по изменению свободной энергии системы. Для реакций, протекающих при постоянных температурах и давлениях, свободную энергию системы выражают изобарно-изотермическим потенциалом AG.Максимальная работа реакции образования окисла, характеризующая его прочность, оценивается стандартным изменением свободной энергии реакции при постоянной температуре и давлении или изменением величины стандартного потенциала...

Металлургические процессы, протекающие в сварочной ванне

В период пребывания металла в сварочной ванне он взаимодействует с окружающими его газами и шлаками. Благодаря высокой температуре нагрева и перемешиванию металла взаимодействие его с внешней средой протекает достаточно энергично, несмотря на сравнительно малую продолжительность его пребывания в расплавленном состоянии. В результате происходит окисление и испарение металла и его составляющих, а также растворение в нем газов.После удаления источника тепла металл кристаллизуется в весьма своеобразных условиях, характеризующихся наличием направленного отвода тепла, больших скоростей охлаждения и ...
Перейти к странице:
Яндекс.Метрика