filebar
Методические пособия по сварочным работам

Источники водорода, растворяющегося в сварочной ванне

Источники водорода, растворяющегося в сварочной ваннеСудя 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 n

Вероятными источниками дополнительного водорода, растворяющегося в ванне в условиях аргоно-дуговой сварки алюминия, могут быть: 1) водород, содержащийся в защитном газе, и водород, образующийся в результате диссоциации в дуге паров воды, присутствующих в нем или попадающих в зону дуги из атмосферы; 2) водород, содержащийся в основном металле, переходящий в шов в результате диффузии, в связи с большей растворимостью в жидком металле; 3) водород, образующийся в результате взаимодействия с нагретым металлом влаги, адсорбированной поверхностями основного и присадочного металлов, и влаги, входящей в состав гидротированных окислов.

nn

Различные авторы по-разному оценивают роль перечисленных источников водорода в насыщении металла сварочной ванны. С нашей точки зрения, из названных вероятных источников водорода, растворяющегося в металле сварочной ванны в условиях аргоно - дуговой сварки, наиболее опасным является последний. Основанием для такого утверждения могут служить полученные нами экспериментальные данные (см. табл. 35) и соображения, приведенные ниже.

n n

1. В нормальных условиях сварки в атмосфере аргона, отвечающего составу по ГОСТу 10157—62, ванна защищена струей газа, практически не содержащего водорода. Поэтому, если исключить возможность случайного попадания в аргон загрязнений, способных разлагаться с выделением водорода, то наиболее вероятным 120

n n

Источником его можно считать влагу, присутствующую в аргоне, которая не может реагировать с металлом непосредственно, поскольку успевает практически полностью дислоцировать при высоких температурах столба дуги.

n n

Поэтому небольшое увеличение содержания влаги сверх норм, предусмотренных ГОСТом, может привести к незначительному увеличению парциального давления водорода в зоне дуги, что, по-видимому не опасно. Увеличение влажности аргона по точке росы от —45 до —35° С не сказывается на изменении содержания водорода в швах (образцы 1 и 6, табл. 35) С другой стороны, содержание водорода в швах, сваренных в среде аргона, имеющего одинаковую влажность, оказывается резко различным (образцы 1—3. 11 и 4—10).

n n

По ГОСТу 10157—62 аргон всех марок не должен содержать влаги более 0,03· 10-3 г на 1 л. Это соответствует влажности по точке росы, близкой к —53° С, поэтому при нормальных условиях сварки влага аргона не может рассматриваться как опасный источник водорода, растворяющегося в ванне.

n n

То же самое можно сказать и о влаге окружающей атмосферы. При нормальных условиях защиты попадание ее в зону дуги маловероятно, и поэтому влияние влаги, содержащейся в атмосфере, на растворение водорода может сказываться лишь через увеличение количества влаги, адсорбированной поверхностями основного и присадочного металлов.

n n

2. Переход водорода из основного металла в ванну вследствие развития термодиффузионных процессов принципиально возможен в связи с большей растворимостью водорода в расплавленном металле. Однако, судя по результатам расчетов, выполненных по методике В. В. Фролова [75], из-за кратковременности существования металла ванны и малых скоростей диффузии водорода в твердом алюминии рассчитывать на значительный переход водорода из основного металла в шов нет достаточных оснований. В наших экспериментах этот источник водорода можно полностью исключить во всех опытах, когда сваривался тщательно дегазированный металл с содержанием водорода менее 0,08 см3/100 г.

n n

3. В наших опытах и, по-видимому, в большинстве случаев аргоно-дуговой сварки алюминия повышение концентрации водорода в металле швов по сравнению с исходной вызывается главным образом растворением в ванне водорода, образующегося в результате разложения при нагреве влаги, адсорбированной поверхностями основного и присадочного металлов и влаги, входящей в состав гидратированных окислов.

Яндекс.Метрика