Главная


Металлургия дуговой сварки: Взаимодействие металла с газами




Листать книгу
Листать
Страницы: 1 ... 21 ... 63 ... 105 ... 147 ... 189 ... 222
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21


скачать книгу Металлургия дуговой сварки: Взаимодействие металла с газами




Рассмотрены термодинамика и кинетика процессов абсорбции газов, растворимость газов в железоуглеродистых сплавах в зависимости от температуры и состава, особенности взаимодействия низкотемпературной плазмы, содержащей водород и азот
...
Проанализирован механизм образования индуцированных водородом холодных трещин в сварных соединениях конструкционных сталей, в том числе высокопрочных низколегированных
...
Розглянуто термодинаміку і кінетику процесів абсорбції газів, розчинність газів у залізовуглецевих сплавах залежно від температури та складу, особливості взаємодії низькотемпературної плазми, яка містить у собі водень і азот
...
Проаналізовано механізм утворення Індукованих воднем холодних трішин у зварних з'єднаннях конструкційних сталей, у тому числі високоміцних низьколегованих
...
Описаны методы определения водорода в покрытии электродов, флюсов, порошковых прополок, а также оперативный метод определения диффузионного водорода в металле шва
...
Рассмотрена термодинамика и кинетика образования пористости в сварных швах, изучена роль поверхностных явлений в зарождении газовых пузырьков при кристаллизации сварочной ванны
...
Рассмотрены особенности диффузии водорода в сварных соединениях, взаимодействие водорода с железом, новые представления о природе водородной хрупкости, результаты математического моделирования образования холодных трещин, предложены способы предотвращения индуцированного водородом растрескивания сварных швов и соединений
...
Григоровичем оценкой растворимости элементов в железе [91 по диаграмме металлический диаметр (dwt)—потенциал ионизации последнего валентного электрона (/v) водород в твердом железе образует раствор внедрения благодаря двум факторам: энергетическому — ионизации атома водорода решеткой растворителя и размерному — малому размеру протона
...
В работе [19] приведены наиболее полные данные о параметрах взаимодействия первого порядка практически всех легирующих элементов и примесей для системы Ре—Н
...
Значения параметров взаимодействия легирующих элементовционную способность по отношению к водороду, увеличивают его растворимость и в твердых сплавах железа
...
Кроме того, при высокой концентрации раскислителей в расплавленной стали замедляется или полностью прекращается реакция взаимодействия углерода с кислородом (кипение ванны), которая в значительной мере может способствовать удалению водорода
...
Присутствие в сплаве поверхностно-активных элементов (О, 5, С) уменьшает адсорбцию водорода, вакантные участки поверхностного слоя оказываются занятыми атомами кислорода, углерода, серы
...
Повышение температуры увеличивает скорость массопередачи водорода из атмосферы печн через шлак к металлу в'основном потому, что понижается вязкость шлака |2]
...
Особенностью процессов взаимодействия газов и шлака с металлом при дуговой сварке является высокая температура столба дуги и расплавленного металла, большая скорость и кратковременность протекания реакций
...
От температуры зависят степень диссоциации и ионизации газов в дуговом промежутке, характер протекания процессов между газовой, металлической и шлаковой фазами, плавления и переноса электродного металла [40|
...
В электродах с мелкокапельным переносом (рутиловое и рудно-кислое покрытие) существенное увеличение сварочного тока по сравнению с номинальным значением практически не влияет на температуру капель (0,2
...
При крупнокапельном переносе, когда капля на торце электрода существует длительное время (основной вид покрытия), варьирование силы тока в небольших пределах вызывает довольно резкое изменение температуры капель (2 К/А)
...
Взаимодействие металла с водородомУ электродов с основным покрытием (крупнокапельный перенос) эта зависимость выражена значительно сильнее (2 К/А), При сварке электродами этого вида на малых токах зафиксирована наиболее низкая температура капель
...
Проведение экспериментов относительно взаимодействия газов с металлом на торце электрода и сварочной ванны в условиях дуговой сварки плавлением существенно усложняется из-за высоких температур, диссоциации и ионизированного состояния газа, высоких скоростей реакций
...
Абсорбция газа металлом состоит из нескольких стадий; движения* молекул газа к поверхности, диссоциации молекул на поверхности, адсорбции атомов металлической поверхностью и диффузии атомов в объем металла или расплава
...
Для описания распределения газа в металле необходимо определить общий поток газа через поверхность раздела фаз металл—газ в течение каждого момента времени на протяжении всего процесса
...
Отметим, что не все столкновения молекул газа с металлической поверхностью сопровождаются химической реакцией (растворением или образованием химического соединения)
...
Математическое моделирование абсорбции газов металломАтомыМолекулы газаВозбужденные молекулыЭлектроныОтражениеАбсорбция ф расплавРис
...
Таким образом, физическая модель абсорбции газов строится с учетом следующего:•газы растворяются в металле только в атомарном состоянии;•каждый атом газа после столкновения с поверхностью металла проникает в его объем;•недиссоциированные молекулы диффузно отражаются от поверхности металла;•в отсутствие плазмы диссоциация молекул газа происходит на нагретой металлической поверхности;•диссоциация молекул газа в плазме происходит непосредственно в ее объеме;•интенсивность десорбции газа из металла зависит от температуры поверхности и поверхностной концентрации атомов растворенного газа;•конвективное перемешивание металла отсутствует
...
При расчетах абсорбции для различных давлений газа за единицу концентрации принято равновесное содержание газа,вычисленное по закону Сивертса [Г] = Кг^1\
...
Зависимость содержания водорода в железе иа глубине 10 мкм от времени при разной температуре плазмы при температуре металла 2000 К и парциальном давлении водорода в плазме 50 Пации в ней увеличивается иа много порядков
...
Диссоциация в самой плазме превосходит диссоциацию газа на нагретой поверхности, что приводит к увеличению количества диссоциированных атомов в слое Кнудсена
...
Расчет кинетической зависимости абсорбции газов при контакте металла с плазмой согласно предложенной математической модели без описания динамики эволюции плазмы представлен на рис
...
Результаты расчетов позволяют оценить кинетическую зависимость абсорбции газов в зависимости от температуры плазмы и парциального давления газа, а также влияние температуры плазмы на концентрацию растворенных в металле газов
...
Общая схема расположения капли металла в столбе дуги при сварке на токе при прямой полярности: / — плавящийся электрод; 2 ~ капля электродного металла; 3 — катодное пятно; 4 — столб дугового разряда; 5 — сварочная ваннамого газа, поэтому происходит уменьшение абсорбции химически активного газа металлом
...
Системы уравнений массопереноса описывают процесс испарения металла без учета влияния на него процесса абсорбции газа, а уравнения распространения — абсорбцию газа с учетом взаимодействия атомов газа и атомов испаренного металла
...
Для решения уравнения диффузии применяли метод конечных разностей путем аппроксимации пере-менной симметричной неявной схемой Кранка—Ни-колсона [47] с перестраиваемым шагом по пространственной и временной координатам
...
Работоспособность представлені го й мате мати ческо й модели проверяли путем расчета абсорбции газа в условиях, для которых существуют надежные экспериментальные данные
...
Результаты расчетов абсорбции водорода в условиях термодинамического равновесия, когда железо находится в контакте с чистым газом при атмосферном давлении, имеющим одинаковую[Н1
...
Зависимости абсорбции водорода от температуры в условиях термодинамического равновесия при парциальном давлении газа 0,1 МПа: А — экспериментальные данные [16]
...
Это связано, по-видимому, с тем, что при абсорбции газов из обычной атмосферы лимитирующим звеном в процессе абсорбции является диссоциация молекул газа у поверхности металла, которая возрастает с повышением его температуры
...
В процессе абсорбции из плазмы дугового разряда степень диссоциации определяется температурой дуги, которая слабо зависит от температуры поверхности металла
...
Введение фтористых соединений для снижения парциального давления водорода в зоне дугового разряда является одним из эффективных способов снижения поглощения водорода жидким металлом
...
Таким образом, есть основание использовать термодинамический подход в качестве первого приближения для изучения процессов в столбе, причем влияние при электродных областей не учитывается
...
Необходимый для расчетов статистический вес атомов, молекул и ионов подсчитывали по взятым из справочных таблиц значениям энергии и состоянию электронов в атомах
...
При добавлении в газовую фазу 81РЛ массовая доля водорода в жидком металле снижается довольно существенно за счет протекания реакции взаимодействия водорода со свободными атомами фтора, образующимися при диссоциации 51Р4 (рис
...
При высоких температурах образование летучих тетрафторидов может происходить также при наличии в сердечнике порошковых проволок фтористого кальция и кремнезема или диоксида титана (циркония) по следующим реакциям взаимодействия влаги с тетрафторидами и реакциямобразования тетрафторидов, рис
...
Источниками водорода в зонегорения дуги при сварке порошковой проволокой является влага окружающей атмосферы (независимая переменная), органические загрязнения, влага, ржавчина на свариваемых поверхностях, влага и водород содержащие соединения компонентов сердечника, волочильной смазки
...
Мелкодисперсные материалы сердечника различаются между собой повышенной склонностью к сорбции влаги, поэтому при длительном хранении на открытом воздухе наблюдается увеличение потенциального содержания водорода в проволоке из-за увлажнения сердечника
...
Влияние содержания влаги и водорода в порошковых проволоках на содержание водорода в наплавленном ыеталлеПримечание, Над чертой приведено содержание водорода до термообработки, под чертой — после,* Термообработка; прокатка в течение 2 ч при температуре 230 °С
...
Долю влаги, удаляемую из сердечника проволоки при ее термообработке, рассчитывали по экспериментальным данным, полагая, что при тщательной очистке поверхности проволоки от волочильной смазки удаляются все водород-содержащие соединения
...
Влияние кремнефтористого натрия на содержание водорода, см'/ЮО г, в металле шва при сварке проволокой с массовой долей влаги сердечника 0,5 %Одним из путей снижения потенциального содержания водорода в проволоке является применение сырьевых материалов с низким уровнем водород содержат их соединений: железного порошка, ферросплавов, рудо-минеральных компонентов, например флюоритового концентрата с выжженными флотационными добавками, а также использование волочильных смазок, содержащих минимальное количество водорода
...
Экспериментальное исследование роли фтористых соединений в сварочных материалахАвторами работ [65, 66J был обнаружен в составе газов, выделяющихся из зоны горения дуги под флюсом, тетрафторид кремния SiFj при наличии CaFj во флюсе
...
В результате реакции между CaF2 и SiO, образовывался СаО, способный связывать Si02 в комплексы силикатов кальция, что и привело к замедлению и прекращению реакции
...
Здесь же показано значительное снижение скорости реакции и уменьшение степени использования исходного количества CaF2 и Si02 при введении в систему СаО и А120,, что обусловлено дополнительным снижением активности Si02
...
Различный состав и сравнительно невысокая концентрация газообразных фторидов в атмосфере дуги весьма затрудняют их анализ известными химическими методами [75, 761
...




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
Соединение металлов в твердой фазе