 |
Реклама. ООО ГК "Велунд Сталь Сибирь" ИНН 5405075282 Erid: 2SDnjf1Guop
| |
Образование пор при сварке полуавтоматической MIG/MAG
Образование горячих трещин при сварке
Образование пор при сварке полуавтоматической MIG/MAG
Выше указывалось, что сварка в защитных газах плавящимся электродом на больших плотностях тока характеризуется повышенной склонностью к образованию пор в металле шва. Опасность получения пористых швов особенно велика при сварке перлитных сталей. Пористость швов является основным фактором, определяющим возможность применения сварки в инертных газах при изготовлении конструкций из малоуглеродистых сталей. Незнание способа получения плотных швов являлось основным фактором, препятствовавшим использованию активных газов, в том числе и углекислого газа в качестве защитной атмосферы при сварке плавящимся электродом.
На основании современных знаний процесс образования пор в сварных швах можно представить протекающим в три последовательные стадии: растворение газов в металле электродных капель и сварочной ванны, выделение газов из металла сварочной ванны и запутывание пузырьков выделяющегося газа в кристаллизующемся металле шва. В металл сварочной ванны газы могут поступать из окружающей атмосферы (защитного газа или воздуха), с электродными каплями и переплавляемым основным металлом, а также за счет возможной диффузии газа (водорода) из околошовной зоны основного металла. Выделение газов (газовых пузырей) из металла сварочной ванны может происходить за счет уменьшения растворимости газов (водород и азот) в металле при охлаждении и застывании последнего и химических реакций растворенных газов с компонентами сплава или между собой.
Зарождение газовых пузырей в жидкой стали наиболее вероятно на поверхности раздела фаз, т. е. на поверхности растущих кристаллов, взвешенных в металле тугоплавких частиц и др. Источником зарождения некоторых газовых пузырей могут служить химические реакции, а их дальнейшее развитие может происходить за счет диффузии в них атомарного водорода и азота, ассоциирующих в газовых пузырях в молекулы.
В общем виде можно сказать, что чем больше растворится газов в металле и больше их выделится из металла, тем больше вероятность образования пор. Однако, большое количество выделяющихся из металлов газов не всегда приводит к образованию пор. Для их образования необходимо, чтобы выделяющиеся газы остались в кристаллизующемся металле.
По виду пор можно иногда приближенно судить об источнике их образования. Так, например, В. В. Баженов считает, что при сварке качественными электродами в образовании крупных наружных пор «свищей» (пор первого вида) значительная роль принадлежит водороду, а в образовании внутренних пор, вытянутых в направлении кристаллизации (пор второго вида), реакции между углеродом и кислородом, вызванной ликвацией этих элементов.
Физико-химические процессы, протекающие в газовой фазе
Все сложные вещества, попадающие в зону сварки (в зону высоких температур, доходящих до 6000-8000° К), диссоциируют и ионизируются по схеме: химическое соединение -> молекулы -> атомы -> ионы. Степень диссоциации и ионизации веществ зависит от их природы и температуры.
Вдуваемый в зону сварки углекислый газ диссоциирует в области высоких температур по реакции (1), образуя смесь из трех газов:
СО2=СО + 1/2O2
Наиболее достоверная зависимость константы равновесия реакции (1) от температуры выражается уравнением lgK=lg·(Pco·P0,5o2)/(Pco2)=-14545/T+4,405 (1,a)
где Pco2, Pco, Po2 - соответственно, парциальные давления углекислого газа, окиси углерода и кислорода в ата;
Т - абсолютная температура в К.
Используя уравнение (1, а), можно при каждой заданной температуре приближенно рассчитать содержание в защитной атмосфере углекислого газа и образующихся в результате его диссоциации окиси углерода и кислорода.
Расчетное изменение состава газовой фазы в интервале температур 1800—4000° К приведено на рисунке справа.
Углекислый газ и продукты его диссоциации могут взаимодействовать в зоне сварки с другими газами и окислять переплавляемый дугой электродный и основной металл.
При любом методе сварки, в том числе и при сварке в углекислом газе, не исключена возможность попадания в зону сварки некоторых количеств воздуха, ржавчины, окалины, влаги, масел, техно
Наиболее достоверная зависимость константы равновесия реакции (1) от температуры выражается уравнением логических смазок или антикоррозионных покрытий электродных проволок (например, нитрита натрия) и других веществ.
Эти вещества имеют в своем составе кислород, водород и азот, которые способны вызвать образование пор в швах.
Рассмотрим взаимодействие углекислого газа с этими газами и элементами, способными образовать газообразные соединения.
Взаимодействие с кислородом. При защите дуги углекислым газом дополнительное поступление в зону сварки кислорода смещает равновесие реакции (1) влево. Последнее приводит к увеличению окислительной способности защитной атмосферы за счет уменьшения концентрации окиси углерода и увеличения концентрации углекислого газа.
Взаимодействие с водородом. Водород преимущественно попадает в зону сварки в составе влаги.
При сварке в углекислом газе переход водорода из защитной атмосферы в жидкий металл затрудняется несколькими факторами (предварительное испарение и удаление влаги, химическое взаимодействие водорода с защитным газом, пониженная растворимость водорода в металле), действие которых можно схематично описать следующим образом. За счет излучения дуги и омывания горячими газами происходит испарение гигроскопической и частично кристаллизационной влаги из ржавчины и других загрязнений, имеющихся на поверхности металла. Образующиеся при этом пары воды, не соприкасаясь с жидким металлом, уносятся от зоны сварки потоком отходящего защитного газа. Влага, попадающая в зону сварки (в зону высоких температур), диссоциирует на водород и кислород:
H2О ↔ H2 + 1/2O2 (10)
Однако при сварке в углекислом газе парциальное давление свободного водорода над металлом будет меньше, чем при других методах сварки, за счет протекания реакции (11), константа равновесия которой повышается с температурой:
Н2 + СО2 ↔ СО + Н2О. (11)
Ниже приводятся значения константы равновесия реакции (11) при различных температурах:
Парциальное давление атомарного водорода, образующегося в зоне более высоких температур (в атмосфере дуги) также снижается за счет реакций образования гидроксила:
Н + СО2↔СО + ОН; (12)
Н+О↔ОН. (13)
Кроме того, при наличии углекислого газа несколько повышенная окисленность поверхности металла также затрудняет растворение в нем водорода.
Благодаря описанным выше особенностям, сварка в углекислом газе обладает меньшей склонностью к образованию пор, вызванных водородом, по сравнению со сваркой в инертных газах и под флюсом. Сказанное иллюстрируется приведенным (табл. ниже) сравнением склонности к образованию пор, вызванных ржавчиной при сварке в углекислом газе и под флюсом ОСЦ-45, обладающим, как известно, наименьшей чувствительностью к ржавчине из всех применяемых в настоящее время плавленых флюсов.
Попадание ржавчины в зону сварки обусловливает дополнительное введение в последнюю водорода и кислорода, причем основным фактором, вызывающим в этом случае поры в швах, является водород.
Из данных таблице ниже видно, что при сварке в углекислом газе можно допускать примерно в три раза больше ржавчины, чем при сварке под флюсом.
Влияние ржавчины на плотность швов при сварке кипящей стали Ст3кп в атмосфере углекислого газа и под флюсом ОСЦ-45:
Взаимодействие с азотом. Азот может дополнительно поступать в зону сварки из воздуха, а также из некоторых технологических смазок и покрытий электродных проволок (например, нитрита натрия). В зоне дуги молекулярный азот и его химические соединения диссоциируют с образованием атомарного азота.
В присутствии углекислого газа и продукта его диссоциации — кислорода — парциальное давление азота может снижаться за счет образования нерастворимых в металле окислов азота по возможным реакциям:
N2 + 2CО2↔2CО + 2N0; (14)
N2 + О2↔2NО. (15)
Реакции (14) и (15) являются эндотермическими и вследствие этого должны энергично протекать в столбе дуги. По расчетам К. К. Хренова при температуре 6000° К равновесный состав газа реакции (15) будет состоять из 66,95% азота, 8,55% кислорода и 24,5% окислов азота. При выходе из зоны высоких температур часть образовавшихся окислов азота не успевает разложиться (закаливается) и поступает в окружающую атмосферу. По имеющимся данным некоторое количество окислов азота всегда может обнаруживаться в атмосфере, окружающей дугу. Последнее подтверждается и анализом, проведенным при сварке в углекислом газе.
Исходя из сказанного, логично было бы полагать, что наличие в защитной атмосфере окислительных газов (углекислый газ, кислород) будет способствовать уменьшению пор, вызываемых азотом. Однако некоторые исследователи указывают на то, что способность азота вызывать поры в швах в присутствии кислорода увеличивается. Например, при сварке в аргоне с 5% кислорода добавка в защитную атмосферу всего 0,5% азота вызывает поры в швах, выполненных на малоуглеродистой стали.
Известно также, что обнаруживаемые при сварке окислы азота могут образоваться непосредственно в воздухе (под действием ультрафиолетового излучения дуги кислород превращается в озон, который, разлагаясь, выделяет активный атомарный кислород, окисляющий азот).
В ЦНИИТМАШе определялось влияние на пористость металла швов добавок к углекислому газу азота и воздуха. Опыты заключались в наплавке валиков на пластины из малоуглеродистой стали МСт. 3 спокойного и кипящего состава, с канавками, имитирующими разделку шва.
Влияние добавок азота к аргону на образование пор в металле шва при сварке малоуглеродистой спокойной стали (электрод 1,6 мм, ток 400 а, скорость сварки 15 м/час):
Влияние добавок азота к углекислому газу на образование пор в металле шва:
Сварка производилась проволокой Св-08ГС (ЧМТУ 5142-55) диаметром 2 мм на режиме: сила тока 380—400 а; напряжение на дуге 26—31 в, скорость сварки 25 м/час, расход газа 1500 л/час. В процессе опытов газы поступали от различных баллонов и смешивались между собой только перед входом в горелку. Составы смеси определялись по показаниям ротаметров. Наличие пор в металле швов определялось путем рентгеновского просвечивания.
Влияние добавок воздуха к углекислому газу на образование пор в металле шва:
Сопоставление литературных данных с результатами опытов не позволило выявить различия в способности азота вызывать поры в швах при сварке в аргоне и углекислом газе. Вместе с тем, полученные эксперименты показали, что при сварке в углекислом газе попадание азота и особенно воздуха в защитную атмосферу крайне нежелательно.
Физико-химические процессы, протекающие в металле
Несмотря на действие защитной атмосферы, некоторая часть случайно попадающих в зону сварки газов (кислород, водород, азот) все же может раствориться в переплавляемом дугой жидком металле. Углекислый газ и образующийся в результате его диссоциации или случайно попавший в зону сварки кислород, соприкасаясь с каплями электродного металла и металлом сварочной ванны, окисляет железо и его примеси
СО2 + Me ↔ МеО + СО;
(СО2 ↔ СО + 1/2О2);
1/2O2 + Me ↔ МеО,
где Me — обозначает железо и растворенные в нем легирующие примеси (С, Si, Mn, Cr, Ti, Аl и др.);
МеО — окислы железа и его легирующих примесей.
Прямое окисление металла углекислым газом по реакциям (8), не связанное с упругостью его диссоциации, установлено при температурах, лежащих ниже температуры плавления металла. Значение этого пути окисления металла в условиях сварочного процесса (при температурах свыше 1500° С) пока остается невыясненным.
Из образующихся на поверхности электродных капель и сварочной ванны окислов (FeO, SiО2, МnО, Сг2О3, ТiO2 и др.) в металле практически растворима только закись железа FeO.
Растворяющийся в стали кислород может при известных температурах и концентрационных условиях реагировать с примесями металла с образованием шлаков и газов. В общем виде эти реакции могут быть выражены уравнением
[FeO] + [С, Si, Мn, S, Н и др.] ↔ (SiO2, МnО и др) + { СО, S02, Н20 } + Fe, (16)
где элементы и соединения, заключенные в квадратные скобки - растворены в металле, в круглые скобки — являются шлаками, а в фигурные скобки - являются газами.
Из уравнения (16) видно, что взаимодействие растворенного в металле сварочной ванны кислорода с углеродом, серой и атомарным водородом сопровождается образованием газообразных продуктов реакции и, следовательно, при определенных температурных и концентрационных условиях может служить причиной появления пор в металле шва. Кратко рассмотрим возможность протекания этих реакций.
Выгорание углерода. Мнение о том, что реакция выгорания углерода служит основной причиной образования газовых включений в плохо раскисленных сталях является общепризнанным среди металлургов и сварщиков. Углерод может растворяться в жидкой стали как в атомарном состоянии, так и в виде карбида железа. Активности кислорода и углерода в стали тождественны их концентрациям вплоть до одного процента углерода. Выгорание углерода от воздействия углекислого газа можно описать как сумму последовательных реакций:
CО2 ↔ CО + 1/2O2;
1/2О2 + Fe ↔ (FeO)->[FeO]; (17)
[FeO] + [С] ↔ C0 + Fe; (18)
CО2+ [С] ↔ 2CO (19)
Температурная зависимость константы равновесия реакции (19) определяется уравнением
Рассчитанные по этому уравнению составы газов, инертные по отношению к жидкой малоуглеродистой стали, содержащей 0,05% и 0,10% углерода, приведены в табл 10.
Сопоставление данных, приведенных на фиг. 8 и табл. 10, показывает, что углекислый газ является сильным окислителем для растворенного в жидком железе углерода, причем его окислительная способность возрастает с повышением температуры.
Составы газообразных смесей СО2 - СО, нейтральные по отношению к углероду, растворенному в жидком железе (в объемных процентах):
Окисление водорода. Водород хорошо растворяется в металле и вследствие малого размера атомов легко диффундирует не только в жидкой, но и в твердой стали.
Вследствие высокой растворимости водорода в жидком металле и большой подвижности его атомов концентрация водорода в металле сварочной ванны может несколько увеличиваться за счет его диффузии из околошовной зоны основного металла.
В нашей сварочной литературе образование пор, вызванных водородом, обычно объясняется только температурным изменением его растворимости в металле. В то же время за границей считается общепризнанным мнение о том, что поры могут вызываться реакцией между растворенными в металле кислородом и водородом (реакцией образования водяного пара)
[FeO] + 2 [Н] ↔ Н2О) +Fe. (20)
Предполагается, что при высоком содержании в металле углерода и низком содержании водорода поры в швах вызываются окисью углерода, а при низком содержании углерода и высоком содержании водорода - парами воды. Возможность протекания реакции (20) в сварочной ванне подтверждается данными А. Н. Морозова и В. В. Баженова (рисунок слева) по взаимной растворимости в жидком металле кислорода и водорода.
Окисление серы. Сера в малоуглеродистой стали может находиться как в растворе в виде [FeS], так и в виде обособленных сульфидов FeS, MnS и др. Одной из вероятных реакций взаимодействия находящихся в жидком металле серы и кислорода может быть
2 [FeO] + [FeS] ↔ { S02} + 3Fe. (21)
Термодинамические расчеты, базирующиеся на имеющихся в настоящее время экспериментальных данных, указывают на невозможность протекания реакции (21) при температуре кристаллизации металла, даже при повышенном содержании в нем серы и кислорода. Тем не менее увеличение пористости швов, содержащих повышенное количество серы, отмечается многими исследователями. При сварке в углекислом газе малоуглеродистой стали, содержащей 0,078% серы, металл шва был также поражен порами. Некоторые зарубежные исследователи допускают возможность образования пор как за счет выгорания серы по реакции (21), так и за счет образования сероводорода:
2[Н] + [S] ↔ {H2S}. (22)
Другие исследователи объясняют влияние серы на образование пор увеличением вязкости металла и шлака и затягиванием процесса «кипения» металла сварочной ванны (выделения газов). Потери серы при сварке под флюсом одной дугой и трехфазной дугой доказаны экспериментально. Однако до настоящего времени не установлено, чем вызваны эти потери серы, ее окислением, соединением с водородом или испарением.
Из рассмотрения реакций окисления углерода (19), водорода (20) и серы (21) можно заключить, что наиболее вероятной причиной, способной вызвать образование пор в металле шва при сварке малоуглеродистой стали в углекислом газе, является реакция выгорания углерода (19).
Потенциальная возможность протекания реакции (19), а также реакций (20) и (21) зависит от того, насколько фактические значения произведений [С]•[О]; [Н]•[0] и [S]•[О] больше соответствующих равновесных значений произведений этих компонентов при температуре кристаллизации металла шва. Следует отметить, что благодаря большой ликвации кислорода, углерода и серы действительные концентрации этих элементов в последних объемах кристаллизующегося металла будет значительно превышать их среднее (аналитическое) содержание в металле шва. Благодаря этому химический анализ металла шва позволяет лишь приближенно судить о возможности протекания той или иной реакции.
Наличие в металле сварочной ванны элементов-раскислителей (Mn, Si, V, Ti, А1 и др.) снижает концентрацию растворенного в стали кислорода и таким образом уменьшает фактические значения произведений [С] • [О]; [Н]•[0] и [S]•[О].
В общем виде можно сказать, что вероятность протекания реакций (19), (20) и (21), а следовательно, и образования пор в металле шва будет тем меньше, чем меньше в металле углерода, водорода и серы и больше элементов-раскислителей (Mn, Si, Ti, А1 и др.), не образующих газообразных окислов. Раскислительная способность некоторых элементов при 1600° С, выраженная графически по новейшим данным, представлена на фиг. 10.
В малоуглеродистой стали концентрация растворенного кислорода определяется содержанием кремния, как наиболее энергичного раскислителя. Из опыта металлургического производства «спокойных» малоуглеродистых сталей известно, что выгорание углерода в изложницах предупреждается введением в сталь свыше 0,17% кремния. Наличие в металле шва свыше 0,20% кремния предупреждает образование пор, вызванных образованием окиси углерода при сварке малоуглеродистых сталей под флюсом. Указанная закономерность справедлива и для сварки в углекислом газе (табл. ниже и рисунок ниже).
Введение в металл сварочной ванны кремния, титана, алюминия и некоторых других элементов может служить также эффективным средством предупреждения пор, вызываемых азотом, за счет образования стойких нитридов.
Работами Б. С. Касаткина, Н. И. Каховского по сварке бессемеровской стали под флюсом показано, что полезная роль алюминия проявляется также в его способности увеличивать растворимость азота в твердом металле (феррите).
Кроме того, некоторые элементы-раскислители (марганец, кремний и в особенности алюминий) парализуют вредное влияние серы путем образования с ней химических соединений более стойких, чем сульфид железа.
При сварке малоуглеродистых сталей в инертных газах для предупреждения образования пор в швах в некоторых случаях на свариваемые поверхности наносят тонкие слои энергичных раскислителей (Si, А1). Для сварки малоуглеродистой стали в инертных газах применяются специальные электродные проволоки, содержащие небольшие количества алюминия, титана и циркония. Комплексное применение этих элементов, по-видимому, позволяет не только эффективно связывать кислород, азот и серу, но и частично тормозить реакцию выгорания углерода за счет образования прочных карбидов титана и циркония.
Кинетика выделения газов. Выше указывалось, что обязательным условием образования пор является запутывание выделяющихся пузырьков газа в металле. Поэтому температура, при которой выделяются газы, и интенсивность их выделения из металла имеют большое значение для обеспечения плотного металла шва. С точки зрения образования пор наиболее опасно выделение газов при температуре кристаллизации металла сварочной ванны (около 1500° С). Вследствие этого все факторы, затягивающие выделение газов до температуры кристаллизации металла, будут способствовать образованию пор в швах.
Интенсивное выделение газов из металла при высокой температуре (вероятно, свыше 1600° С) не только не вызывает образования пор, но в некоторых случаях может предупредить их образование.
При сварке малоуглеродистой стали окись углерода преимущественно выделяется в дуге и высокотемпературных областях сварочной ванны, где химическое сродство углерода к кислороду значительно больше, чем кремния и других раскислителей (фиг. 12). Растворенные в металле водород и азот, наоборот, наиболее интенсивно выделяются при температуре кристаллизации металла, вследствие скачкообразного уменьшения их растворимости при переходе металла из жидкого в твердое состояние.
Результаты опытов по сварке стали Ст3 в атмосфере углекислого газа с введением раскислителей в разделку шва (диаметр электрода - 2 мм, сила тока 190-265 а, скорость сварки - 12,6 м/час, расход газа 960 л/час)
Поэтому практикуемое иногда при сварке под флюсом применение электродных проволок с повышенным содержанием углерода способствует получению более плотных швов, вследствие энергичного «кипения» металла сварочной ванны и выделения из нее при высоких температурах водорода и азота вместе с пузырьками окиси углерода. Вероятно, одной из главных причин, объясняющих, почему пористость швов при сварке в инертных газах больше, чем при сварке в углекислом газе и уменьшается при добавлении в защитную атмосферу кислорода, является невозможность при сварке в чистых инертных газах выгорания углерода и удаления при высоких температурах вместе с окисью углерода водорода и азота.
Некоторые исследователи считают, что поры могут вызываться не только интенсивным, но и слишком медленным выделением газов в период кристаллизации металла шва. При слишком медленном выделении пузырьки газа, не успевая вырасти до размеров, обеспечивающих их отрыв от кристаллов и всплытие на поверхность сварочной ванны, остаются в застывающем металле.
Поры в пограничной зоне металла шва. При сварке малоуглеродистых и углеродистых сталей в защитных газах и, в частности, при сварке в углекислом газе иногда образуются поры, расположенные у границы сплавления металла шва с основным металлом.
Как правило, эти поры имеют небольшие размеры (1—2 мм). Подобные поры наблюдались в швах, выполненных на кипящих и спокойных сталях при достаточно высоком содержании кремния в металле шва (0,2—0,4%).
Механизм образования пор в металле шва у границ сплавления пока недостаточно изучен.
Н. Н. Белоус впервые подметил, что при применении электродной проволоки Св-10ГС такие поры чаще встречаются при сварке спокойных сталей и реже при сварке кипящих сталей. Установлено, что образование пор у границ сплавления зависит как от состава основного металла, так и от состава электродных проволок.
На образование пор у границ сплавления, по-видимому, значительное влияние оказывает состав основного металла, а также особые условия кристаллизации металла у границ сплавления, отличающиеся от условий кристаллизации основной массы металла (более короткое время пребывания металла в жидком состоянии и eгo слабое перемешивание, перпендикулярность роста кристаллов к направлению всплывания газовых пузырей у боковых поверхностей шва и др.).
В целом основные из возможных физико-химических процессов, влияющих на образование пор при сварке в углекислом газе, можно представить в виде упрощенной схемы, приведенной на рисунке выше.
Образование горячих трещин при сварке
Трещины, образующиеся в сварных соединениях, можно разделить на три группы: горячие и холодные трещины в металле шва и холодные трещины в зоне термического влияния основного металла. При сварке сталей наиболее распространенными являются горячие трещины в металле шва. Появление холодных трещин зависит главным образом от состава и структуры металла шва, а также термического цикла сварки. По современным представлениям горячие трещины в металле шва вызываются одновременным действием двух факторов: наличием жидких прослоек между кристаллами застывающего металла (вследствие его избирательной кристаллизации) и появлением в нем растягивающих напряжений. Предполагается, что горячие трещины образуются в металле при температурах, превышающих 1000° С. Образование таких трещин зависит от химического состава металла шва (главный фактор), термического цикла сварки, вида соединения и жесткости конструкции, формы шва, направленности кристаллизации и других факторов.
В настоящей книге рассматриваются только некоторые металлургические и технологические факторы, влияющие на образование горячих трещин.
Из элементов, присутствующих в малоуглеродистой стали, склонность к образованию горячих трещин увеличивают углерод, сера, кремний и водород. Фосфор и азот не влияют на образование горячих трещин. Марганец препятствует образованию горячих трещин, а вопрос о влиянии кислорода на образование горячих трещин остается до настоящего времени недостаточно ясным. Вредное действие серы объясняется ее способностью образовать в металле легкоплавкие сульфидные эвтектики. Следует отметить, что наличие в стали любых элементов влияет на вес металлопроката, поскольку изменяет удельный вес стали в меньшую или большую сторону.
Сера в малоуглеродистой стали преимущественно находится в виде сульфида марганца, однако, в жидком металле сварочной ванны она в значительной мере переходит в сульфид железа
MnS + Fe ↔ FeS + Mn. (23)
Сульфид железа образует с железом и закисью железа FeO легкоплавкие эвтектики с температурой плавления 940 - 985° С. Сульфид марганца, имеющий более высокую температуру плавления (1620°С), чем сульфид железа, находится в металле в виде более или менее округлых включений, в то время как сульфид железа растекается по границам зерен. Повышенное количество марганца в сварочной ванне препятствует протеканию реакции (23) вправо, т. е. превращению MnS в FeS. Совместное влияние серы, углерода и марганца на образование горячих трещин в швах, выполненных под флюсом, показано на рисунке справа.
Некоторые авторы считают, что наличие кислорода в металле может предупреждать образование горячих трещин. Предполагается, что элементы-раскислители, образующие с серой стойкие сульфиды (алюминий, титан и др.), присутствуя в металле в малых количествах, действуют как раскислители и вызывают образование трещин, а в больших количествах действуют как десульфаторы и, таким образом, предупреждают образование трещин. Указывалось, что алюминий вызывает трещины в металле шва в интервале концентраций 0,03—0,11%. Однако эти данные не согласуются с более поздними работами Б. С. Касаткина, Н. И. Каховского и Ю. Н. Вахнина, предложивших для сварки под флюсом электродную проволоку с алюминием, обеспечивающую в металле шва содержание 0,04-0,12% алюминия.
Известно также, что за границей для сварки малоуглеродистых сталей в инертных газах и в углекислом газе используются проволоки, содержащие алюминий, титан и цирконий. Однако швы, выполненные этими проволоками, не обладают оптимальной совокупностью свойств.
При нормальном процессе сварки в углекислом газе концентрация элементов в металле шва определяется только составом основного металла и электродной проволоки (за исключением углерода, который, возможно, при некоторых условиях может поступать в металл шва из защитного газа). Следовательно, при сварке малоуглеродистых сталей для предупреждения образования горячих трещин необходимо, чтобыэлектродная проволока содержала минимальные количества углерода, серы и водорода и обеспечивала в металле шва максимально допустимое количество марганца (0,9-1,2%).
Концентрация кремния в электродной проволоке должна быть достаточной для получения плотного металла шва, но не должна быть чрезмерно высокой. | 
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ