Главная


Металлургия дуговой сварки: Взаимодействие металла с газами




Листать книгу
Листать
Страницы: 1 ... 21 ... 63 ... 105 ... 147 ... 189 ... 222
42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83


скачать книгу Металлургия дуговой сварки: Взаимодействие металла с газами




Поэтому при исследовании влияния состава атмосферы дуги на содержание водорода в наплавленном металле нужно учитывать парциальное давление не только сухого водорода, но и паров воды
...
Как видно из приведенных данных, концентрация водорода в металле, наплавленном электродами с высоким содержанием связанной влаги в покрытии, мало зависит от температуры прокалки
...
Влияние температуры прокалки электродов и наличия связанной влаги в их покрытии при различных режимах сварки на содержание водорода, см'/ЮО г, в металле швов (обратная полярность, постоянный ток)Электроды с содержанием связанной влаги в покрытии
...
При больших содержаниях карбонатов в покрытии содержание азота в наплавленном металле начинает возрастать, что, по-видимому, вызвано ухудшением защитных свойств шлака
...
Следует ожидать, что с увеличением окислительного потенциала электродного покрытия и возрастанием содержания кислорода в металле шва содержание водорода в нем должно снижаться
...
Зависимость содержания водорода в наплавленном металле от массовой доли крахмала в сердечнике порошковой проволоки: /— [Ни,; 2— [Н]Л11фрезультатов эксперимента, увеличение количества оксидов железа в шлаке, образующемся в результате плавления покрытия, вызывает повышение содержания кислорода и снижение содержания водорода в наплавленном металле
...
Параметры плавления и переноса электродного металла с возрастанием сварочного тока существенно изменяются: сокращается время взаимодействия металла с газами на стадии капли тк, уменьшается параметр взаимодействия а
...
Как показывает расчет, подтвержденный экспериментально, при контакте с плазмой наблюдается монотонное снижение содержания водорода в железе с повышением температуры
...
Предложены новые хроматографические методы анализа диффузионного водорода в сварных швах и методы анализа водорода в компонентах электродных покрытий, флюсов, сердечников порошковых проволок
...
Определены основные источники водорода в сварочных материалах и предложены металлургические и технологические меры, обеспечивающие получение ультранизких содержаний водорода в металле сварных швов
...
Хотя при оценке степени поверхностной активности азота мнения исследователей расходятся, признано, что его активность значительно ниже активности кислорода
...
При объемной доле кислорода в газовой фазе более 10 % адсорбция азота снижается за счет образования на поверхности металла концентрированного слоя кислорода
...
Высказывается предположение, что в расплавах железо—углерод в изученных условиях массопереноса процесс растворения азота контролируется диффузией его в пограничном слое металла
...
В расплавах железо—кислород вследствие адсорбции кислорода на поверхности механизм процесса растворения азота изменяется по мере увеличения массовой доли кислорода — от диффузионного для чистого железа к адсорб-ционно-кинетическому для расплавов с массовой долей кислорода выше 0,06
...
В расплавах железа с поверхностно-активными компонентами при концентрациях, соответствующих их максимальной адсорбции на поверхности, процесс растворения азота контролируется скоростью его перехода через межфазную границу газ—металл
...
Линчевский [201 считает, что наиболее вероятен диффузионно-адсорбционный механизм, так как любая поверхностная реакция имеет более высокую скорость, чем массоперенос
...
С приближением молекулы азота к металлической поверхности на близкое расстояние, имеющее порядок диаметра молекулы, возникает химическое взаимодействие металла с азотом и происходит разрыв связей в молекуле азота
...
Образование оксида углерода на поверхности металла снижает парциальное давление азота, препятствует контакту его с металлом и уменьшает скорость адсорбции азота
...
Газ поглощается не всей поверхностью ванны Г, а лишь ее «активной» поверхностью которая соприкасается в основном с наиболее горячей частью плазменного факела
...
Все факторы, способствующие повышению эффективного химического потенциала атомарного азота в пограничном слое (увеличение Рц2 замедление процессов рекомбинации и др
...
В диапазоне повышенных давлений азота факторы, определяющие его концентрацию, будут связаны с условиями роста газовых пузырьков (общее давление над расплавом, глубина ванны, поверхностные свойства расплава, наличие газовых полостей, облегчающих выделение азота)
...
Линчевского (20], прямолинейный характер связи между содержанием азота и ^РКг должен наблюдаться независимо от того, где протекает диссоциация: или в дуге, илина поверхности металла
...
Он обусловлен тем, что в месте измерения давления азот находится в молекулярном состоянии, а в месте изменения концентрации (в металле) — в диссоциированном
...
В одной зоне, там, где химический потенциал газообразного азота превышает химический потенциал растворенного азота, происходит адсорбция азота металлом (зона адсорбции)
...
В другой зоне химический потенциал растворенного азота превышает химический потенциал газообразного азота и происходит десорбция азота (зона десорбции)
...
По достижении пороговой концентрации насыщения азотом, которая определяется общим давлением азота, наступает равенство адсорбционного и десорбционного процессов
...
Кашин с сотрудниками [33], изучая кинетику адсорбции азота из низкотемпературной плазмы, установили, что максимальное значение скорости поглощения азота наблюдается в начале выдержки с постепенным ее уменьшением до нуля, что соответствует достижению стационарного состояния в системе металл—плазма^ атмосфера
...
Увеличение парциального давления азота в плазмообразуюшем газе до 0,1 атм приводит к значительному повышению скорости растворения и стационарной концентрации азота
...
Если в сплавах с массовой долей углерода до 1,3 % пузырьковое кипение возникает примерно через 60 с, то в сплавах с более высоким содержанием углерода выделение пузырьков азота не происходит вплоть до достижения стационарного состояния
...
Стационарная концентрация азота независимо от состава жидкой стали существенно превышает равновесные значения, плазма у поверхности металла на-ходится в термодинамически неравновесном состоянии с химическим потенциалом азота порядка 15
...
В легированных сталях, главным образом хромоникелевых или хромоникелсмарганцевых, азот используется в качестве легирующего элемента, повышающего стойкость аустенита
...
Конечное общее содержание азота в швах связано не только с изменением растворимости его при легировании железа тем или иным элементом, но и с другими факторами — сродством
...
Замена аргона углекислым газом или оксидом углерода в смесях с азотом приводит, по данным работы |51], к появлению пористости швов при значительно меньших концентрациях азота в смеси
...
Кобаяши металл шва был пористым, что не позволяет судить о концентрациях азота, поглощенных жидким металлом при температурах максимальной растворимости
...
Зависимость массовой доли азота в металле сварного шва иа низколегированной стали от содержания азота в защитном газе СОг при сварке (обратная полярность) сплошной и порошковой проволоками: / — сплошная проволока; 2 — порошковая проволока рутнлового типа; 3 — порошковая проволока основного типа; 4— порошковая проволока ильмснитового типа [39]Н2), введение кислорода или кислородсодержащих газов (СО; С03) при постоянной концентрации азота в атмосфере дуги приводит к увеличению содержания азота в наплавленном металле
...
Зависимость массовой доли азота в металле сварного шва иа низколегированной стали от содержания азота в защитном газе СОг при сварке (обратная полярность) сплошной и порошковой проволоками: / — сплошная проволока; 2 — порошковая проволока рутнлового типа; 3 — порошковая проволока основного типа; 4— порошковая проволока ильмснитового типа [39]Н2), введение кислорода или кислородсодержащих газов (СО; С03) при постоянной концентрации азота в атмосфере дуги приводит к увеличению содержания азота в наплавленном металле
...
Галинич высказали предположение, что в процессе сварки азот может адсорбироваться поверхностью жидкой стали не только в виде нейтральных частиц, но и в виде положительных ионов [51], Электроны в области катодного падения напряжения ионизируют атомы азота, способствуя его растворению
...
При сварке на переменном токе смена полярности разрушает электронное облако, увеличивая возможность появления положительных ионов в области катодного падения напряжения и растворения их в жидком металле
...
Перенос примесных элементов в системе металл—газ определяется из системы уравнений, описывающих газодинамическое движение частиц в плазме, молекулярное взаимодействие в приповерхностном слое Кнудсена и перераспределение примеси в металле сварного соединения
...
При расчетах абсорбции для различных давлений газа за единицу концентрации принято равновесное содержание газа, вычисленное по закону Сивертса [Г] = кгр;12
...
Зависимость содержания азота в железе на глубине 10 мкм от времени при различной температуре плазмы: для металла — 2000 К; парциальное давление азота в плазме — 500 МПаПри переходе атмосферы в состояние дугового разряда степень диссоциации в ней увеличивается на много порядков
...
Степень диссоциации в плазме превосходит степень диссоциации газа на нагретой поверхности, что приводит к увеличению количества диссоциированных атомов в слое Кнудсена
...
Первая система описывает процесс испарения металла без учета влияния иа него процесса абсорбции газа, вторая — абсорбцию газа с учетом взаимодействия атомов газа и атомов испаренного металла
...
В расчетах принималось, что расплав находится в равновесии с молекулярным азотом и температурный коэффициент растворимости постоянный в интервале температур 1870
...
Зависимость теплосодержания капель электродного металла от силы тока и полярности; проволока Св-0Х18Н9 диаметром 2 мм; атмосфера: а — аргон; б — гелий; в — азот (заштрихована область температур максимальной растворимости азота в стали); /— прямая полярность; *2 — обратная полярностьДополнительно были проведены опыты по сварке в герметичной камере
...
Зависимость теплосодержания капель электродного металла от силы тока и полярности; проволока Св-0Х18Н9 диаметром 2 мм; атмосфера: а — аргон; б — гелий; в — азот (заштрихована область температур максимальной растворимости азота в стали); /— прямая полярность; *2 — обратная полярностьДополнительно были проведены опыты по сварке в герметичной камере
...
Влияние силы полярности тока, а также состава газовой смеси при наплавке проволокой Сн-0ХШН9 диаметром 2 мм на пластину из сталиОХ18Н9: а —■ на массу переходящих капельт„р; б — на время между переходами т
...
Так же, как и в первой серии опытов, здесь с повышением силы тока увеличивается число переходящих капель, особенно на обратной полярности, На прямой и обратной полярности наблюдается снижение времени между переходами т и времени взаимодействия тк при возрастании силы тока (табл
...
Одновременно с увеличением силы тока увеличивается температура капель металла, вследствие чего снижается растворимость азота, а также уменьшается произведение удельной поверхности капель па время их взаимодействия с газовой фазой, это способствует уменьшению абсорбции азота
...
Заштрихованы области соответствуют температурам моксиматьной растворимости азота [7] и силе тока, при которых достигаются температуры максимальной растворимости азота в низкоуглеродистой стали1
...
На прямой полярности в обеих газовых смесях с увеличением тока происходит некоторое повышение содержания азота в каплях до определенных значений силы тока, а при дальнейшем увеличении силы тока содержание азота в каплях уменьшается
...
Максимальное содержание азота в каплях наблюдается при сварке на токах, при которых капли нагреваются до температур максимальной растворимости азота в железе (см
...
Во многих опытах капли, переплавленные в герметичной камере, были пористыми, и, как правило, их пористость при сварке на прямой полярности была значительно выше, чем при сварке на обратной полярности
...
В условиях взаимодействия металла, не защищенного шлаком, с газовой фазой, в которой часть азота находится в активной атомарной форме, кинетика плавления электрода играет второстепенную роль
...
Например, он может занимать промежуточное положение между атомами в кристаллической решетке и может вытеснить атом, образуя таким образом раствор внедрения или замещения
...
В процессе внедрения ионы образуют в металлах радиационные повреждения, а при больших концентрациях внедренных ионов инертных газов могут образовываться газовые пузырьки
...
Минимальная пороговая энергия, при которой ионы еще могут внедриться в кристаллическую решетку металла, выраженная в электронвольтах, оценивается приблизительно значением, в четыре раза превышающем их атомный номер
...
Для всех исследованных энергий ионов при дозах облучения до 1019 ион/м2 не было достигнуто насыщение количества внедренных ионов при увеличении дозы облучения
...
При определении зависимости эффективности внедрения ионов гелия от их энергий и температуры стальной мишени доза облучения принята 5-1019 ион/м2 во всем исследованном диапазоне энергий ионов
...
Это меньше времени жизни молекулярных ионов азота и позволяет допустить, что все молекулярные ионы азота, образовавшиеся на границе катодной области со столбом дугового разряда, достигают поверхности катода
...
Взаимодействие металла с азотомЕсли эти молекулы растворились по механизму «электрического» внедрения, то при условии вероятности их внедрения, равной единице, интенсивность потока ионов азота должна рассчитываться по формулеV = — -1,3п4
...
Значения расчетной плотности тока ионов массовой доли азота при раз-ных ражимах и показателяхПроведенные исследования позволяют сделать такие выводы
...
Абсорбция азота на катоде при сварке плавящимся электродомПри изучении механизма абсорбции газов расплавленным металлом при сварке очень важно знать, какую роль при этом играют нейтральные и электрически заряженные частицы
...
Иными словами, для переноса азота, содержащегося в каплях-катодах в виде ионов, потребовался бы обший сварочный ток на несколько порядков больший по сравнению с тем, который был в экспериментах
...
Массовая доля азота в медных каплях во время сварки при различных режимахОсобенностью дуговой сварки является контактирование электродного металла и ванны с газами, нагретыми до температур, превышающих температуру расплавленного металла
...
Повышение содержания азота, наблюдаемое с ростом тока в каплях малоуглеродистой стали, может быть связано с увеличением его растворимости, вызванным повышением температуры капель
...
При дальнейшем увеличении тока (400 А и более) достигается температура капель, при которой растворимость азота начинает снижаться вследствие интенсивного испарения капель
...
Повышенные содержания азота, наблюдаемые в каплях при сварке в защитных газах на прямой полярности, объясняются особенностями поведения катодного пятна, благоприятными условиями для контакта капель с газами, находящимися в активной атомарной форме
...
При сварке на воздухе или в смесях азота с кислородом или кислородсодержащими газами насыщение малоуглеродистой стали азотом и склонность к пористости выше, чем при сварке в смесях азота с инертными газами или в чистом азоте при эквивалентных количествах азота
...
При температурах сварочной дуги равновесные концентрации N0 достигаются почти мгновенно, тогда как при температурах ниже 2000 К оксид азота практически не образуется
...
Степень диссоциации азота при температурах сварочной дуги между железными электродами невелика, в то время как кислород при 4000 К диссоциирован почти наполовину (см
...
Вследствие этого окисление металла при сварке в смеси Аг + 02 происходит интенсивнее, чем насыщение его азотом в смеси Аг + N2 при одинаковой концентрации кислорода и азота в смесях
...
В случае, когда оба газа (кислород и азот) находятся в смеси с аргоном, при сравнительно низких температурах дуги начинается цепная реакция образования N0 по уравнениям (2
...
Вероятность ионизации N0 в дуге значительно выше чем N3, N и 02, вследствие чего в катодной области может также наблюдаться увеличение концентрации оксида азота
...
Это, по-видимому, связано с окислением металла на торце электрода и образованием шлака, состоящего из ИеО—5Ю2—МлО и препятствующего в некоторой мере поглощению азота
...
При плавлении кремнемарганцевых и хромоникелевых проволок в кислородсодержащей атмосфере на каплях образуется пленка шлака, препятствующая проникновению азота в металл
...
Минимальное содержание азота наблюдается при сварке вольфрамовым электродом в аргоне, максимальное — при сварке самозащитной порошковой проволокой (рис
...
Кривые, характеризующие влияние содержания азота в металле швов на работу удара образцов с надрезом по Шарли, полученных при сварке под флюсом при разных температурахРис
...
Крииые, характеризующие влияние содержания азота и погонной энергии на температуру хруп ко-вяз ко го перехода металла шва, микролеги-роїзанного боромМеханические свойства металла швов и сварных соединений зависят от количества азота, его формы в швах, содержания легирующих, термодеформационного цикла сварки и других факторов
...




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