Металлургия дуговой сварки: Процессы в дуге и плавление электродов
| Листать книгу |
|---|
| Листать |
| Страницы:
1 ... 21 ... 63 ... 105 ... 147 ... 189 ... 223 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 скачать книгу Металлургия дуговой сварки: Процессы в дуге и плавление электродов Основным методом соединения металлических материалов до конца нынешнего века несомненно останется дуговая сварка, которая непрерывно развивается и совершенствуется ... Знание особенностей кристаллизации сварочной ванны, формирования структуры шва, механизмов образования дефектов — пор и кристаллизационных трещин в сварных швах могут быть использованы для со 1*ершенствования металлургических и техноло гических путей повышения стойкости металлашва к образованию пористости и кристаллизационных трещин, для разработки рекомендаций по увеличению хладостойкости сварных швов, сопротивляемости их хрупкому разрушению ... Обобщены результаты исследований физико-химических процессов при нагреве, плавлении и испарении электродов, флюсов, шлаков, механизмов образования сварочных аэрозолей ... З/ —'св-І — к —показатель стабильности горения дуги переменного тока электрическая емкость удельная теплоемкость расплавленного металладиаметр капли электродного металла диаметр стержня электрода напряженность электрического поля сродство к электрону заряд электрона частота токачастота перехода капель электродного металлачастота коротких замыканий ускорение силы тяжести постоянная Планка электрический ток ток сваркиплотность электрического тока постоянная Больцмана коэффициент массы покрытия длина дугидлина электродного стержня число переходов капель электродного металла за определенный период времени сваркичисло коротких замыканий за определенный период времени концентрация времени сварки площадь поперечного сечения внутреннего слоя покрытия двухслойной конструкцииV*-цМИН _а -К-Ц ■"к ... З/ —'св-І — к —показатель стабильности горения дуги переменного тока электрическая емкость удельная теплоемкость расплавленного металладиаметр капли электродного металла диаметр стержня электрода напряженность электрического поля сродство к электрону заряд электрона частота токачастота перехода капель электродного металлачастота коротких замыканий ускорение силы тяжести постоянная Планка электрический ток ток сваркиплотность электрического тока постоянная Больцмана коэффициент массы покрытия длина дугидлина электродного стержня число переходов капель электродного металла за определенный период времени сваркичисло коротких замыканий за определенный период времени концентрация времени сварки площадь поперечного сечения внутреннего слоя покрытия двухслойной конструкцииV*-цМИН _а -К-Ц ■"к ... З/ —'св-І — к —показатель стабильности горения дуги переменного тока электрическая емкость удельная теплоемкость расплавленного металладиаметр капли электродного металла диаметр стержня электрода напряженность электрического поля сродство к электрону заряд электрона частота токачастота перехода капель электродного металлачастота коротких замыканий ускорение силы тяжести постоянная Планка электрический ток ток сваркиплотность электрического тока постоянная Больцмана коэффициент массы покрытия длина дугидлина электродного стержня число переходов капель электродного металла за определенный период времени сваркичисло коротких замыканий за определенный период времени концентрация времени сварки площадь поперечного сечения внутреннего слоя покрытия двухслойной конструкцииV*-цМИН _а -К-Ц ■"к ... З/ —'св-І — к —показатель стабильности горения дуги переменного тока электрическая емкость удельная теплоемкость расплавленного металладиаметр капли электродного металла диаметр стержня электрода напряженность электрического поля сродство к электрону заряд электрона частота токачастота перехода капель электродного металлачастота коротких замыканий ускорение силы тяжести постоянная Планка электрический ток ток сваркиплотность электрического тока постоянная Больцмана коэффициент массы покрытия длина дугидлина электродного стержня число переходов капель электродного металла за определенный период времени сваркичисло коротких замыканий за определенный период времени концентрация времени сварки площадь поперечного сечения внутреннего слоя покрытия двухслойной конструкцииV*-цМИН _а -К-Ц ■"к ... З/ —'св-І — к —показатель стабильности горения дуги переменного тока электрическая емкость удельная теплоемкость расплавленного металладиаметр капли электродного металла диаметр стержня электрода напряженность электрического поля сродство к электрону заряд электрона частота токачастота перехода капель электродного металлачастота коротких замыканий ускорение силы тяжести постоянная Планка электрический ток ток сваркиплотность электрического тока постоянная Больцмана коэффициент массы покрытия длина дугидлина электродного стержня число переходов капель электродного металла за определенный период времени сваркичисло коротких замыканий за определенный период времени концентрация времени сварки площадь поперечного сечения внутреннего слоя покрытия двухслойной конструкцииV*-цМИН _а -К-Ц ■"к ... Характеристики сварочных дугСогласно классификации, предложенной в работе [38], электрическая дуга как физический процесс протекания тока в газе относится к типу самостоятельных установившихся разрядов, у которых поле искажено объемными зарядами ... Из всего многообразия электрических дуг можно выделить дугу высокого давления, важная характеристика которой — ква-зиизотермичность положительного столба ... Это короткая дуга, у которой длина разрядного промежутка и поперечные размеры столба — величины одного порядка, обычно измеряемые несколькими миллиметрами ... В пространстве между электродами, имеющем объем всего в несколько десятых долей кубического сантиметра, происходит преобразование в тепло электрической энергии мощностью 2—30 кВт 1198], в результате чего электроды сильно нагреваются, плавятся и испаряются ... У анода скачок потенциала связан с избытком электронов, так как положительные ионы отталкиваются полем анода и не попадают непосредственно на его поверхность ... Необходимо отметить, что эта упрощенная схема не отражает многообразия процессов, происходящих вблизи электродов, однако может облегчить их рассмотрение ... Внутри таких областей распределение частиц по скоростям максвелловское, распределение возбужденных частиц больцмановское, а ионизационное равновесие определяется уравнением Саха [38] ... Лесков доработал и уточнил уравнения столба дуги на основе кана-ловой модели, в которой столб схематизируется цилиндрическим каналом с условным радиусом г эф [97] ... Поэтому в области сужения дуги (например, в катодной области) возникает градиент давления, направленный от электрода перпендикулярно к его поверхности, что и приводит к появлению струи ... Существует предположение, что потоки не оказывают суще-ственного влияния на ход основных процессов дугового разряда, хотя содействуют его стабилизации и в значительной мере определяют состав газа столба дуги [97] ... От температуры зависят степень диссоциации и ионизации газов в дуге, растворимость газов в металле, характер протекания процессов между газовой, металлической и шлаковой фазами, характер плавления электрода и переноса металла и т ... Например, всякое дополнительное охлаждение дуги (принудительное охлаждение электродов или столба дуги) ведет к повышению температуры плазмы (так называемый парадокс Штеенбека) ... Этот эффект связан с тем, что при охлаждении внешних слоев столба дуги электропроводность этих слоев резко падает и электрический ток начинает протекать в более узком канале ... Однако применение термоэлектронного механизма к дугам, горящим на металлических электродах, оказалось безуспешным, так как большинство металлов не могут быть нагреты до температур, достаточных для заметной эмиссии электронов, а такие металлы, как ртуть, кадмий и цинк, имеют настолько низкие точки кипения при атмосферном давлении, что о них вообще не приходится говорить как о термоэлектронных эмиттерах, хотя дуга горит на этих металлах без каких-либо затруднений [70] ... Но даже в тех случаях, когда возможен нагрев металла до температур, необходимых для поддержания тока дуги вследствие термоэмиссии, наблюдаются явления, которые невозможно объяснить с позиций термоэлектронного механизма ... Так, на вольфраме может гореть электрическая дуга с катодным пятном, хотя сам катод остается холодным, а при нагреве его до высокой температуры дуга с пятном переходит в дугу без пятна, т ... На основании выведенного им уравнения тока, который ограничен объемным зарядом, Ленгмюр пришел к выводу, что у катода дуги под влиянием объемного заряда положитель- ... Отмечается, например, что для создания у катода напряженности поля порядка 107—108 В/см, необходимого для получения достаточной плотности эмиссионного тока, требуются очень высокие плотности тока, действие которого приведет к тому, что поверхность катода будет находиться в состоянии непрерывного теплового разрушения ... Леб [92], представляется сомнительным использование для вычисления автоэмиссионного тока значений работы выхода, температуры поверхности и других аналогичных характеристик материала катода, имеющих смысл только в случае твердого или жидкого состояния металлического катода ... Так, например, авторы [121] отмечают, что автоэлектронный механизм эмиссии не объясняет зависимость плотности тока в катодном пятне от теплофи-зических свойств материала, зависимость ее от длительности импульса тока, полностью не объясняет причины локализации эмиссионного процесса в катодных пятнах определенного размера, не объясняет природу существования минимального диаметра катодного пятна и пороговых токов, не дает объяснения экспериментальным фактам образования нетермических высокоскоростных струй и т ... Однако для катодов с низкой температурой кипения термическое возбуждение электронов может быть лишь незначительным и приемлемый термоав-тоэлектронный механизм неизбежно превращается в сомнительный автоэлектронный [226] ... В гипотезе Слепяна для объяснения механизма дуги в ее стационарном состоянии привлекается термическая ионизация газа в ионизационном пространстве над катодным пятном ... Согласно этой идее эмиссия электронов из катода в условиях дугового разряда может происходить без участия сильного электрического поля и не требуется нагрева металла или газа у его поверхности ... Основная роль отводится вторичной электронной эмиссии, которая возникает в результате бомбардировки катода быстрыми электронами, образующимися вследствие максвеллиза-ции первичных электронов в прикатодной области ... Металлический катод в виде острия, попадая в сильное электрическое поле, в течение короткого времени нагревается автоэмиссионным током (резистив-ный нагрев плюс эффект Ноттингама) и взрывается ... Кроме того, трудно ответить на вопрос, как можно получить необходимые для взрыва напряженности поля при типичных размерах микроострий порядка Ю-5 см на поверхности катода и при катодном падении потенциала порядка 10 В [28] ... Предполагается, что ионы, приближаясь к поверхности катода, своим собственным электрическим полем вырывают из катода электроны, которые под действием внешнего ПОЛЯ, создаваемого катодным падением потенциала, свободно уходят в прикатодную зону, обеспечивая электронную компоненту тока в этой области дуги ... Условия образования такой высокой напряженности поля авторы работы [132] не рассматривают, объясняя это тем, что такая величина Ек ниже, чем общепринятые ее значения в автоэлектронной модели ... На небольших расстояниях / от поверхности катода до испарившегося атома металла его состояние (атомное или ионное) неразличимо из-за интенсивного обмена зарядом в данной системе металл — атом ... По мере удаления атома от поверхности катода электронные энергетические состояния перестраиваются от зонной структуры в металле к дискретным энергетическим уровням атома (или иона) ... Электрическое поле у катода изменяет потенциальную энергию поступившего на атом электрона так, что появляется возможность туннельного пере-хода электрона из связанного состояния на атоме в свободное, т ... Для существенного проявления этого процесса как раз и необходимо электрическое поле с напряженностью Ек « 107 В/см, которое обеспечивает выход освободившегося электрона в направлении столба дуги, т ... Более того, выявились новые особенности дуги, которые, как и уже давно известные (обратное движение катодного пятна, высокоскоростные потоки плазмы, электромагнитные колебания в широком диапазоне частот и др ... Например, установлено наличие в дуге многозарядных ионов, а также ионов с энергиями, значительно превышающими приложенное между анодом и катодом напряжение ... Объясняется это тем, что при рассмотрении процессов вобласти катодного падения необходимо прежде всего решить проблему образования носителей электричества, из которых 99 % составляют электроны [92] ... Для подтверждения сказанного достаточно упомянуть такие явления на аноде, как испускание плазменных потоков, стягивание тока в пятно, поведение анодных пятен и др ... В первой из них предполагается, что в области анодного падения электроны, поступающие из столба, ускоряются, их энергия достигает величины потенциала ионизации газа или первого потенциала возбуждения: происходит прямая или ступенчатая ионизация нейтральных частиц (так называемая Е-ионизация) ... Во второй теории считается, что энергия направленного движения, получаемая электронами при ускорении в анодном пространстве, превращается в результате многократных столкновений электронов друг с другом и с тяжелыми частицами плазмы в энергию неупорядоченного движения ... При этом температура электронов достигает больших значений и ионизация у анода осуществляется наиболее быстрыми электронами максвелловского распределения по скоростям (Г-ионизация) ... Сварочные шлаки в твердом состоянии по электрическим характеристикам могут быть отнесены к диэлектрикам или полупроводникам, а жидкие шлаки — к ионным расплавам ... Нагретые покрытия, еще не прореагировавшие с металлом (в таком состоянии находится покрытие на торце электрода), поддерживают дугу при меньших температурах, чем шлаки ... Термоэлектронная эмиссия шлаковДля исследований качественного и количественного состава частиц, испаряющихся из сварочных материалов, использовалась экспериментальная масс-спект-рометрическая установка, схема аналитической части которой приведена на рис ... Момент плавления образца шлака фиксировался по скачку температуры в сторону уменьшения из-за смачивания поверхности подложки расплавленным шлаком и связанного с этим изменения температурного режима подложки ... Такая методика использовалась при измерениях тока отрицательных ионов без разделения их по массовым составляющим, а вид ионов определялся масс-спектрометром ... Момент плавления образца шлака фиксировался по скачку температуры в сторону уменьшения из-за смачивания поверхности подложки расплавленным шлаком и связанного с этим изменения температурного режима подложки ... При использовании же электродов серии II стабильность горения дуги была неудовлетворительна, причем она не улучшалась при снижении содержания CaF2 в покрытии ... Но поскольку плотность термоэлектронного тока определяется в основном работой выхода, то, как показывает расчет, плотность эмиссионного тока шлака в исследованном интервале температур намного превышает плотность соответствующего тока железа ... Напряжение на подложке с исследуемым образцом и на коллекторе изменялось линейно, что давало возможность наблюдать характер изменения вида вольт-амперных кривых во времени ... Благодаря этому может происходить усиление электронного тока и смещение кривых задержки в сторону больших значений задерживающего потенциала, что, в свою очередь, приводит к завышению значений Т, определяемых по углу наклона кривых задержки ... Благодаря этому может происходить усиление электронного тока и смещение кривых задержки в сторону больших значений задерживающего потенциала, что, в свою очередь, приводит к завышению значений Т, определяемых по углу наклона кривых задержки ... Такое смещение, обусловленное уменьшением степени компенсации объемного отрицательного заряда, согласуется с результатами, полученными в работе [202] при исследовании вольт-амперных характеристик термоэмиссионных преобразователей ... На ту же подложку с оставшимся на ней шлаком наносился флюорит, после чего она была нагрета до температуры 1720 К, выбранной таким образом, чтобы полученный термоэлектронный ток насыщения имел то же значение, что и в предыдущем эксперименте (кривая 2 на рис ... Полученная в этом случае вольт-амперная кривая 3 оказалась смещенной вправо по оси V относительно кривой 2, несмотря на более высокую температуру и большую величину тока положительных ионов ... Этот результат может быть объяснен тем, что при нанесении флюорита одновременно с термоэлектронами эмиттируются отрицательные ионы, которые усиливают действие объемного отрицательного заряда ... Ход кривых, выражающих эту зависимость в области небольших энергий электронов, аналогичен ходу вольт-амперных характеристик тока отрицательных частиц, представленных на рис ... При этом происходит усиление электронного тока в результате появления новых электронов вследствие ионизации и компенсация образующимися ионами объемного отрицательного заряда, создаваемого электронами у поверхности исследуемого образца ... При малых значениях напряжения, ускоряющего эмиттируемые из шлака электроны, электрическое поле, создаваемое источником питания, не препятствует выходу термоионов ... Последующее увеличение плотности термоэлектронного тока возможно лишь при достаточно больших значениях ускоряющего напряжения, что и находит свое отражение на вольт-амперных характеристиках ... Если шлак эмиттирует незначительное количество электронов, то и эффекты усиления электронного тока незначительны, особенно в тех случаях, когда шлак эмиттирует еще и отрицательные ионы ... Особенно быстро растет ток при нагревании шлаков, обладающих повышенной эмиссионной способностью, у которых можно предполагать более высокую электропроводность (например, из-за наличия в шлаке нестехиометри-ческих оксидов титана 14]) ... Влияние напряженности электрического поля и температуры подложки на вольт-амперные характеристики электронной эмиссии шлаков/ — шлак серии 1: 2 — шлак серии Ириваемых условиях имеет место так называемый режим поверхностного ПОЛЯ ... Существование его обусловлено тем, что в поверхностном слое полупроводникового катода при прохождении в нем тока достаточной плотности создается электрическое поле, нарушающее равновесное состояние электронного газа в катоде [94] ... В этом случае термоэлектронная способность катода оказывается непостоянной (при данной температуре катода), она возрастает с ростом катодного тока и зависит от электропроводности поверхностного слоя катода ... Видно, что во всех случаях раскисленные шлаки, полученные при плавлении электродов с указанными ферросплавами, обеспечивают повышение плотности эмиссионного тока больше чем на порядок по сравнению с нераскисленными шлаками ... При повышении температуры до значений, больших точки плавления шлака, интенсивность термо-нонов не снижается во времени при любом значении Т, а при еще более высоких температурах происходит даже рост сигнала во времени (в 2—3 раза) в пределах изученных интервалов (до 200 с) ... При повышении температуры до значений, больших точки плавления шлака, интенсивность термо-нонов не снижается во времени при любом значении Т, а при еще более высоких температурах происходит даже рост сигнала во времени (в 2—3 раза) в пределах изученных интервалов (до 200 с) ... При повышении температуры до значений, больших точки плавления шлака, интенсивность термо-нонов не снижается во времени при любом значении Т, а при еще более высоких температурах происходит даже рост сигнала во времени (в 2—3 раза) в пределах изученных интервалов (до 200 с) ... Дальнейшее повышение температурыприводит к увеличению потока щелочных элементов из глубинных слоев, что, в свою очередь, вызывает возрастание тока термоионов ... По той же причине уменьшается во времени ионный ток из шлаков при неизменных значениях температуры в области Т с 1500 К-Уменьшением поступления щелочных элементов на поверхность стали вследствие разрушения каналов диффузии при плавлении металла объясняется снижение скорости нарастания ионного тока из стали при Т 1700 К (см ... Дальнейшее повышение температурыприводит к увеличению потока щелочных элементов из глубинных слоев, что, в свою очередь, вызывает возрастание тока термоионов ... Здесь же приведена плотность тока положительных ионов,необходимая для компенсации объемных зарядов, создаваемых при этих температурах термоэлектронами (кривая /) ... Видно, что небольшое увеличение электронного тока по сравнению со значениями, представленными кривой 3, приведет к тому, что ионного тока будет недостаточно для компенсации объемного отрицательного заряда и при отсутствии других механизмов образования положительных ионов дальнейший рост электронного тока будет ограничиваться ... На этом же рисунке приведена экспериментальная зависимость плотности термоионного тока из шлака второго вида от температуры (кривая 4) и плотность электронного тока, объемный заряд которого может быть компенсирован термоионами из шлака при соответствующих значениях температуры (кривая 5) ... Видно, что попадание шлака на поверхность сварочной ванны и торец электрода может обеспечить (благодаря эмиссии положительных ионов) компенсацию объемного заряда, создаваемого электронами не только при эмиссии, определяемой работой выхода из стали, но и при значительно большей плотности электронного тока ... Поэтому отсутствие насыщения электронного тока в остаточной плазме между голыми стальными электродами [97] можно объяснить тем, что приложенного к электродам напряжения, а также имеющегося количества положительных ионов недостаточно для компенсации объемного отрицательного заряда, существующего у поверхности катода ... Эффективность образованияположительных ионовпри термической и поверхностнойПомимо положительной эмиссии и термической объемной ионизации еще одним эффективным источником положительных ионов может быть термическая ионизация на поверхности нагретого электрода нейтральных атомов, поступающих из разрядного промежутка ... Однако эта неопределенности не препятствует дальнейшему анализу, поскольку пЙ обратно пропорциональна Т, a va пропорциональна Т"'* и, как вид! но из уравнения (1 ... Таким образом, плотность тока положительных ионов, образующихся вследствие поверхностной ионизации, зависит в основной от потенциала ионизации атомов, попадав ющих на поверхность электрода, работм выхода и температуры электрода при дам ном содержании ионизирующегося эля мента в составе атмосферы промежутка^ ... Для элементов с потенциалом ионизации, не превышающим потенциал ионизации калия (4,32 эВ), во всем интервале температур межэлектродной среды преобладающим механизмом образования положительных ионов является поверхностная ионизация ... Благодаря этому увеличение длины межэлектродного промежутка не отражается на приэлектродных областях, пока обеспечивается попадание достаточного количества атомов калия на электроды, несмотря на более сильное охлаждение межэлектродного промежутка ... Поэтому даже те небольшие электронные токи, которые обеспечивает, например, железо с ф = 4,31 эВ, могут создавать в переходный момент нескомпенсирован-ный объемный отрицательный заряд у поверхности электрода ... Отсюда следует, что термоионная эмиссия и поверхностная ионизация легкоионизпруе-мых элементов на аноде сварочной дуги могут быть факторами, определяющими величину анодного падения напряжения и соответственно мощность, передаваемую аноду ... В нервом случае сварка осуществлялась непокрытыми стержнями, во втором на них, окуная, наносили слой жидкого калиево-патриевого стекла, в третьем случае стержни имели покрытие одного п того же состава (АНО-7), где в качестве связующего использовалось калиево-натриевое стекло ... При исследовании действия различных веществ на устойчивость дугового разряда, оцениваемую по разрывной длине дуги, установлено, что соединения ряда легкоиони-зируемых элементов, особенно галоиды, дестабилизируют дугу ... Для объяснения этого явления высказано предположение о вероятном образовании отрицательных ионов путем присоединения свободного электрона к электроотрицательному атому или группе атомов ... К- К- Хренов отмечал, что обогащение плазмы разряда тяжелыми отрицательными ионами при соответственном уменьшении количества свободных электронов должно резко уменьшить электропроводность плазмы, так как подвижность тяжелых отрицательных ионов во много раз меньше подвижности свободных элетронов ... Поэтому образование отрицательных ионов в плазме столба не может оказывать существенного влияния на разряд, а действие электроотрицательных элементов проявляется через эмиссионные свойства катода ... Если ионизация столба оказывает решающее влияние на устойчивость саморегулируемой сварочной дуги, то источник тока должен в столбе затрачивать основную часть своей энергии ... Отмечается далее, что из всех солей ■наименьшую энергию диссоциации имеет 1РЬС12, поэтому плазма дуги в этом случае должна наиболее интенсивно насыщаться ионами хлора, считающимися наиболее активными деионизаторами ... Соль РЬС12 улучшает эмиссию ■электронов на катоде вследствие того, что эта соль эмиттирует при нагреве только отрицательные ионы и пленка соли, покрывающая катод, получает положительный заряд, который снижает потенциальный барьер на поверхности катода ... Действие А^С1, оказывает обратное действие, так как при нагреве она эмиттирует только положительные ионы * пленка заряжается отрицательно, увеличивая потенциальным барьер на поверхности катода ... Однако неясно, например, куда попадают отрицательные ионы хлора, которые для поддержания положительного заряда на поверхности должны непрерывно эмиттироваться из пленки соли РЬС12 при ее нагреве и может ли вообще такая пленка длительное время существовать па катоде в условиях высоких температур катодного пятна ... Зависимость напряжения дуги от вида и количества газообразных доб^нок к аргону 101зону дугового разряда, могут находиться в четырех состояниях: в виде нейтральных атомов, молекул, положительных и отрицательных ионов ... Состояние молекул галогенида в плазме дуги не рассматривалось каь не вносящее принципиальных изменений в итоювую картину По осп дугового разряда, где преобладают электроны с большими энергиями, наибо лее вероятным является нейтральное атомное состояние галогена с ничтожным количество положительно заряженных ионов б силу высокого значения потенциалов ионизации фтора, хлора и брома ... Авторы работы [1911 полагают, что в этой области очень мала также вероятность образования отрицательных ионов, объясняя это малой величиной эффективного сечения процесса захвата электрона атомом ... Предполагается также, что отрицательные ионы образуются в результате захвата электрона молекулой галогена и происходит этот процесс на периферии столба дуги после предварительной мо-лизации галогена, обусловленной снижением температуры по радиксу столба дуги ... Приняв точку зрения авторов, трудно понять, например, каким образом фториды вообще могут оказывать какое-либо действие на дуговой разряд, поскольку при температуре молизации фтора 1300 К не приходится говорить о свободных электронах, необходимых для образования отрицательных ионов, в таком практически холодном газе ... Предполагается [1131, что влияние флюса заключается в контрагироваппи столба и анодного пятна дуги в результате экранирования флюсом металла вокруг сварочной ванны, повышения теплопроводности газа вокруг столба дуги, деиони-зацнп периферийных участков дуги в прианодпой области, захвате электронов молекулярными фгорсодержащими продуктами взаимодействия металла п флюса ... Поэтому в некоторых работах в качестве одной из причин контрагироваиия столба дуги допускалось повышение теплопроводности защитного газа при сварке титана из-за диссоциации молекул группы Т\¥„, образующихся при взаимодействии флюса с титаном 153 ... Действительно, если бы изменение характеристик дуги определялось только повышением теплопроводности среды за счет молекулярной составляющей, то оно усиливалось бы по мере •увеличения содержания 5Р6 в защитном газе ... Такой же вывод можно сделать и из (факта, что на дугу оказывают влияние не ^только галогенсодержащие флюсы и газы, по и элект роотрииательные элементы, содержащиеся в качестве примесей в основном металле 11851 ... По мнению авторов 11851, влияние электроотри-цатетьных элементов, к числу которых могут быть отнесены сера и кислород, »на проплавляющую способность дуги iобусловлено взаимодействием плазменных потоков дуги, физико-химическими процессами в ванне и на ее поверхности ... Электроотрицательные элементы и соединения могут существенно влиять на характер горения дуги: вызывать сжатие активного пятна на поверхности электрода, сжимать столб дуги, перераспределять падение напряжения в столбе и приэлектродных областях, нарушать стабильность горения дуги, снижать надежность повторного зажигания дуги при сварке переменным током, изменять глубину проплавления металла и коэффициент формы шва ... Механизм изменения основных характеристик дуги и возрастание ее проплавляющей способности при введении соединений галогенов или других электроотрицательных веществ в атмосферу дуги требуют дальнейшего изучения ... После превышения Т » 1700 К количество отрицательных ионов хлора уменьшалось, по-видимому, в результате истощения примеси, а число ионов фтора продолжало увеличиваться ... Остаточная эмиссия отрицательных ионов, по-видимому, обусловлена сохранившимися высокотемпературными окислами, а также поверхностной ионизацией остаточных газов на нагретой подложке ... |
Металловедение сварки алюминия и его сплавов
Применение взрыва в сварочной технике
Поверхностные явления при сварке металлов
Металлургия дуговой сварки: Процессы в дуге и плавление электродов
Металлургия дуговой сварки: Взаимодействие металла с газами
Дефекты сварных швов
Інженерія поверхні: Підручник
