filebar
Методические пособия по сварочным работам

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. Второй фактор не оказывает влияния на образование пористости в условиях очень быстрого охлаждения металла, когда диффузия водорода из твердого металла в жидкий полностью подавляется. Это возможно, если фронт кристаллизации перемещается быстрее, чем диффундирует водород в твердом металле.

В условиях такого очень быстрого охлаждения возникновение пор возможно, если исходная концентрация водорода, растворенного в жидком металле, больше величины равновесной растворимости водорода в жидком металле при температуре, близкой к температуре кристаллизации. При исходной концентрации водорода в жидком металле, большей 100 г, увеличение зародышей пузырьков начинается при некоторой температуре T1 выше температуры кристаллизации, когда станет меньше исходной концентрации водорода в жидком металле.

С этого момента в процессе дальнейшего охлаждения жидкого металла концентрация растворенного в нем водорода начинает уменьшаться в связи с диффузией его в зародыши пузырьков. На этом этапе охлаждения металла концентрацию водорода в жидком металле следует рассматривать как величину переменную, уменьшающуюся по мере охлаждения металла вплоть до температуры начала кристаллизации. К моменту начала кристаллизации концентрация водорода в жидком металле понизится до некоторой величины, но большей, т. е. равновесной растворимости водорода в жидком алюминии при температуре начала кристаллизации. Суммарный объем образовавшихся пузырьков за счет диффузии водорода из жидкого металла в зародыши при этом возрастает до некоторой конечной величины.

На этом развитие зародышей пузырьков заканчивается, поскольку в процессе дальнейшего быстрого охлаждения и кристаллизации металла с большой скоростью весь сохранившийся в жидком металле водород будет фиксироваться в твердом растворе.
Яндекс.Метрика