и количество испаряющегося в единицу времени материала, т. е. валовые выделения ТССА. Однако расчеты показывают, что рост валовых выделений ТССА не пропорционален увеличению скорости плавления электродного покрытия и отдельных его составляющих. С ростом толщины доля составляющих покрытия, перешедших из расплава в аэрозоль, снижается (табл. 43). Исключение составляет железо. Полученные зависимости можно объяснить, по нашему мнению, влиянием толщины покрытия на характер плавления и переноса электродного материала. Как показала скоростная киносъемка, с увеличением толщины электродного покрытия возрастает количество капель металла и шлака, попадающих в ванну с периферийных участков электрода (рис. 150). Эти капли металла и шлака не перегреты до столь высоких температур, как основная капля, армирующаяся на торце электрода. Поэтому процессы испарения с поверхности периферийных капель идут менее интенсивно.

Увеличение содержания железного порошка в покрытии осуществлялось пропорциональным уменьшением доли остальных составляющих. При прочих равных условиях это приводило к снижению номинального напряжения дуги (т. е. ее мощности). Оба фактора обусловливали снижение массовой скорости расплавления содержащихся в электродном покрытии марганца и диоксида кремния, а следовательно, и уменьшение испаряющегося в единицу времени количества этих материалов.

Таблица 43. Влияние толщины электродного покрытия и содержания в нем железного порошка на массовый состав ТССА

Рис. 150. Характер переноса электродного материала при сварке высокопроизводительными толстопокрытыми электродами (а) и электродами с тонким покрытием (б).

Полученные данные о содержании железа в ТССА можно объяснить особенностями плавления присадочного металла (стержень и железный порошок) при сварке опытными электродами каждой серии. Расчеты показывают, что увеличение толщины покрытия практически не оказывает влияния на скорость плавления электродного стержня. По-видимому, повышение мощности дуги, связанное с увеличением толщины электродного покрытия, вызвано падением напряжения в столбе дуги, обусловленным увеличением размеров «чехла» электродного покрытия (т. е. удлинением дуги), а энергия, выделяемая в приэлектродных областях, практически не изменяется. Вследствие этого скорость плавления электродного стержня изменяется незначительно. При сварке электродами серии А это приводит к тому, что поступление железа в ТССА независимо от толщины электродного покрытия остается практически неизменным, так как основным источником испарения железа является расплавленный металл на стадии капли.

С увеличением содержания железного порошка в покрытии (электроды серий В и С) скорость плавления электродного стержня снижается вследствие падения номинального напряжения дуги. Это является причиной уменьшения интенсивности испарения железа и поступления его в сварочный аэрозоль, несмотря на то что суммарная скорость плавления присадочного железа (стержень + железный порошок) возрастает. Вероятно, это связано с периферийным переносом расплавленных частиц железа, температура перегрева которых незначительна по