filebar
Методические пособия по сварочным работам

Внешнее давление водорода над сварочной ванной

Внешнее давление водорода над сварочной ваннойПри внешнем давлении водорода над сварочной ванной, равном 1 am, минимальная концентрация водорода в сварочной ванне,

nn

При которой станет возможным развитие пузырьков, должна быть близка 0,69—0,7 см3/100 г. Этот же вывод следует из анализа

n n

Выражения (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 ванне

n n

Водорода свыше 0,7 см3! 100 г металла. При меньшей концентрации водорода в металле швов пористость не обнаруживается.

n n

Из зависимости, приведенной на рис. 47, следует, что процесс выделения водорода из раствора не проходит до конца. Поэтому по мере увеличения суммарной концентрации водорода в металле увеличивается объем водорода, зафиксированного в растворе. При достижении же полного равновесия концентрация водорода, зафиксированного в растворе, должна была бы быть равной 0,7 см3! 100 г, а весь водород сверх этого предела должен был бы выделиться в виде пузырьков, если не учитывать возможность частичного удаления водорода диффузионным путем. Отклонение прямой, характеризующей концентрацию водорода в растворе от горизонтали, определяет степень незавершенности процесса выделения водорода из раствора.

n n

А. М. Болдырев показал, что при изменении времени существования металла в сварочной ванне (что может быть достигнуто изменением величины погонной энергии при сварке) наблюдается перераспределение водорода в ванне между порами и раствором. При сокращении погонной энергии большая часть водорода фиксируется в растворе и наоборот. Данные распределения водорода в металле швов при разных скоростях сварки и неизменных электрических параметрах дуги (I = 250-^-270 a, Ug = 20-ь22 в) нанесены в виде штриховых прямых на рис. 47.

n n

Наблюдающемуся изменению поворота прямых, характеризующих концентрацию водорода в растворе, можно дать следующее объяснение: диффузия водорода в зародыши пузырьков и их рост в объеме начинаются при некоторой температуре Tp, при которой устанавливается равенство величин [Н]р (ж) и [Н]г [уравнение (10)].

n n

Увеличение зародышей возможно в течение времени охлаждения металла от температуры Tp до температуры Ткр. В связи с этим на время развития зародышей газовой фазы оказывают влияние два фактора: 1) концентрация водорода в сварочной ванне, определяющая верхнюю границу и величину температурного интервала Tp—Ткр, в котором возможно развитие зародыша в объеме; 2) величина погонной энергии при сварке, оказывающая влияние на время существования металла в этом интервале температур.

n n

Зная скорость охлаждения металла шва (ω), вычисленную по уравнению Η. Н. Рыкалина [63], можно вычислить время существования металла в интервале температур Tp — Ткр в зависимости от величины погонной энергии, принятой при сварке, и концентрации растворенного в ванне водорода (рис. 48):

n n

Для наплавки валика на лист малой толщины С увеличением погонной энергии уменьшается скорость охлаждения металла шва, что влечет за собой увеличение времени существования металла в интервале температур Tp—Ткр (время развития пузырьков). При изменении погонной энергии в одних и тех же пределах время развития пузырьков в случае более высокой концентрации растворенного водорода изменяется более интенсивно. Это видно на рис. 48, б, где угол наклона прямых к оси абсцисс с увеличением концентрации водорода увеличивается. Скорость развития зародышей в объеме наряду с другими факторами определяется степенью пересыщения системы (т. е. отношением^кг^М; при более высокой температуре скорость диффузии водорода выше. Поэтому при более высоком содержании водорода в металле увеличивается не только время развития зародышей в объеме, но и скорость их роста.

Яндекс.Метрика