Причины выделения газов
назадоглавлениевперёд

§ 63. Причины выделения газов из сварочной ванны и образования пор

Электрод состоит из покрытия и стального стержня. В состав покрытия и стержня вводятся компоненты, обеспечивающие в процессе сварки необходимую металлургическую обработку сварочной ванны. Электродные покрытия во время горения сварочной дуги между электродом и изделием защищают зону сварки от кислорода и азота воздуха, раскисляют и легируют расплавленный металл сварочной ванны, создают устойчивость дугового разряда и обеспечивают заданные механические свойства сварному шву, а также необходимую структуру металла и требуемый химический состав сварного шва.
Различают шлаковую, газовую и шлако-газовую защиту зоны сварки от атмосферного влияния кислорода и азота. В покрытиях современных электродов используется в основном шлако-газовая защита.
Электродные покрытия должны иметь определенный интервал затвердевания, что в свою очередь определяет применимость электродов для сварки в различных положениях.
Газовая защита дугового пространства создается органическими составляющими (например, крахмалом). Поэтому при сварке электродами, имеющими кислое покрытие, происходит интенсивное образование газов СО, H2, СО2, H2O, которые образуют хорошую защиту расплавленного металла сварочной ванны от азота. При расплавлении содержащийся в электродном покрытии гематит (Fe2О3), соединяясь с железом, образует оксид FeO: Fe2O3+Fe=3FeO. Поэтому для погашения образования FeO способного хорошо растворяться в расплавленном металле, вводится ферромарганец. Хотя в этом покрытии находится много ферромарганца, содержание кислорода в наплавленном металле остается достаточно высоким. Покрытия кислого типа мало чувствительны к ржавчине, находящейся на свариваемых кромках, вследствие большой окислительной способности.
В покрытиях кислого типа для шлаковой защиты используют оксиды железа, марганца, титана и кремния.
Покрытия основного типа, построенные на основе мрамора (СаСО3) и плавикого шпата (CaF2), газовую защиту сварочной ванны обеспечивают диссоциацией мрамора.
Раскислителями в покрытии основного типа являются ферротитан, ферромарганец и ферросилиций. В процессе плавления мрамор распадается на оксид кальция и углекислый газ СаСО3→СаО+СО2.
Элементы-раскислители СО2 переводят в СО, хотя часть СО2 остается невосстановленной. Поэтому газовая фаза этих электродов по отношению к жидкому металлу является окислительной во всем температурном интервале сварки.
Содержание FeO в шлаке этого покрытия является незначительным, поэтому шлаки не оказывают окисляющего действия на расплавленный металл сварочной ванны. Наличие в покрытии сильных раскислителей (титана, кремния, марганца, а в некоторых случаях и алюминия) обеспечивает невысокую концентрацию кислорода в наплавленном металле, а наличие в покрытии фтористого кальция (CaF2) обеспечивает удаление водорода из расплавленного металла сварочной ванны.
Однако ввиду высокой раскисленности покрытия растворимость водорода в металле ванны остается высокой. Поэтому при сварке по ржавым кромкам, повышенной влажности покрытия и сварке длинной дугой в сварных швах образуются поры. Наличие в покрытии марганца связывает серу в сульфид марганца, что предотвращает образование трещин при сварке электродами основного типа.
Рутиловые покрытия, построенные на основе рутила (ТiO2), имеют некоторые шлакообразующие компоненты в виде полевого шпата, магнезита и др. Газовая защита в них создается органическими веществами (целлюлозой, декстрином) и карбонатами. Раскислителем в этом покрытии является ферромарганец. При сварке электродами рутилового типа в начальной стадии нагревания происходит интенсивный распад органических веществ и диссоциация карбонатов, например магнезита: MgCO3=MgO+CО2. В результате чего в газовой фазе дуги содержатся С02, СО и О2, поэтому концентрация водорода меньше, чем у электродов кислого типа, что позволяет увеличить степень раскисленности металла шва за счет увеличения содержания кремния. Основная часть марганца в процессе сварки испаряется или окисляется.
Электроды с целлюлозным покрытием содержат до 60% органических газообразующих составляющих (пищевая мука, целлюлоза и т.д.), образующих в процессе дугового разряда в больших количествах СО2 и Н2. Для предупреждения насыщения расплавленного металла сварочной ванны водородом и предупреждения парообразования повышают степень окисленности сварочной ванны введением в покрытие титанового концентрата (TiО2∙FeO), марганцевой руды (МпО) и плавикового шпата (CaF2). Плавиковый шпат связывает водород в нерастворимое в металле соединение фтористый водород (HF). Для устранения пористости, связанной с выделением оксида углерода (СО) во время кристаллизации сварочной ванны, вводят в покрытие ферросилиций, который подавляет образование реакции СО.
При выборе электродов для сварки металлов необходимо учитывать: марку свариваемого металла; требования, предъявляемые к сварным соединениям по химическому составу, структуре и механическим свойствам, а также технологическую применимость рассматриваемой марки электродов.

назадоглавлениевперёд

Уважаемый посетитель, Вы прочитали статью "Причины выделения газов", которая опубликована в категории "Ручная дуговая сварка". Если Вам понравилась или пригодилась эта статья, поделитесь ею, пожалуйста, со своими друзьями и знакомыми.

Заработайте на своих знаниях. Отвечайте на вопросы и получайте за это деньги!


Наш сайт рекомендует:
  • Электроды с кислым покрытием
  • Электроды с рутиловым покрытием
  • Взаимодействие газов с расплавленным металлом
  • Электродные покрытия
  • Электроды с основным покрытием

  • 1 февраля 2012 | Просмотров: 3761 |
    Для того, чтобы оставить свой комментарий, войдите на сайт или зарегистрируйтесь.



    Партнёры
    Заработайте на своих знаниях. Отвечайте на вопросы и получайте за это деньги!
    Начните перерабатывать, помогайте экологии и зарабатывайте
    Спонсор сайта: Тиберис – лучший интернет-магазин сварочного оборудования
    Подробнее »
    Портал «Обработка металла» :: ostmetal.info


    Статистика
    Каталог@Mail.ru - каталог ресурсов интернет Рейтинг@Mail.ru Рейтинг Сварка: сварочное оборудование сварочные электроды сварочная проволока ферросплавы
    Учимся профессии Сварщик » Ручная дуговая сварка » Причины выделения газов
    oSvarke.Info - информационный сайт для мастеров п/о и преподавателей спецдисциплин профессии "Сварщик"
    Логин
    Пароль