filebar
Методические пособия по сварочным работам

Создание вакуума над ванной расплавленного металла

Создание вакуума над ванной расплавленного или нагретого твердого металла сопровождается повышением скорости удаления газа из жидкого металла в виде пузырьков и повышением скорости выделения газов за счет увеличения скорости диффузии в твердом металле. Если металл находится в жидком состоянии, то создаются наилучшие условия для удаления газов в вакууме при сварке вследствие ускорения диффузии, улучшения условий образования пузырьков газов и увеличения скорости их выхода из расплавленного металла.

Пониженное давление способствует образованию газовых пузырьков в расплавленном металле. Возникновение газового пузырька в жидком металле шва возможно в том случае, если давление выделяющегося газа в состоянии преодолеть внешние силы, препятствующие его выделению. При сварке в атмосфере силы внешнего давления, препятствующие образованию газового пузырька, слагаются из атмосферного давления, металлостатического и давления поверхностной пленки металла на пузырек.

Для условий сварки в вакууме атмосферное давление Р, измеряемое десятичными долями мм рт. ст., практически не оказывает противодействия образованию газовых пузырьков вследствие очень малой величины. Внешнее давление Рт в этом случае является, в основном, функцией силы поверхностного натяжения и размеров пузырька, так как гидростатическое давление металла мало вследствие малой глубины сварочной ванны расплавленного металла.

Как видно, уменьшение внешнего давления не только значительно облегчает условия образования газовых пузырьков, но и обеспечивает выход на поверхность расплавленного металла значительно более мелких пузырьков, которые при наличии внешнего давления обычно остаются в металле. Ускорение выделения газов в виде пузырьков из жидкого металла в вакууме объясняется тем, что работа образования зародышей газовых пузырьков уменьшается, а скорость перемещения их увеличивается.

В ряде работ по плавке металлов в вакууме показано, что основное количество газов удаляется из металла в момент его перехода из твердого в жидкое состояние. Это обстоятельство является чрезвычайно важным для процесса сварки, так как указывает на возможность почти полной дегазации металла за короткое время пребывания его в сварочной ванне. Немаловажным обстоятельством, уменьшающим содержание газов в металле при сварке в вакууме, является возможность удаления поверхностных загрязнений (адсорбированных газов и жидкостей) и испарения поверхностных окисных пленок.

Яндекс.Метрика