действия тк . В наших опытах при изменении содержания ТЮ2 и СаР2 в покрытии ц. изменялось в пределах 0,93—0,16.

, Время взаимодействия ткр значительно повышается по мере увеличения содержания СаР2 в покрытии. Отношение ткр/тк в большей мере зависит от состава покрытия. Для электродов с покрытием на основе ТЮ2 в условиях наших опытов ТкР/тк та 15, а для электродов с покрытием на основе СаР2 ткр/тк 1.

Значения ткр, вычисленные по формулам (4.11), (4.12), близки между собой лишь в случае сварки электродами с мелкокапельным переносом металла. Для электродов Ф2 и ФЗ значение ткр по формуле (4.12) существенно меньше значения, вычисленного по формуле (4.11). Выражение (4.11) позволяет получить более точные значения т£р, поскольку оно учитывает продолжительность взаимодействия не только той части жидкого металла, которая остается на электроде после перехода капли, а всего металла, существующего на торце электрода.

2. Силы, действующие на каплю электродного металла

Изменение размеров капель и типа переноса металла зависит от соотношения сил, действующих на жидкую каплю на торце электрода. Основные из них — сила тяжести, поверхностное натяжение, электромагнитная сила, реактивное давление паров и ионов, нейтрализовавшихся на катоде, аэродинамическая сила, давление газов и паров, образующихся внутри капель, и др. Режим сварки, состав электродного металла и газовой среды, состояние поверхности проволоки и ее диаметр, полярность тока определяют величину отдельных сил и направление равнодействующей.

Исследованию этих факторов посвящены многие работы, выполненные как в нашей стране, так и за рубежом [45, 104, 238, 276, 251, 227, 234 и др.].

Сила тяжести Рт способствует отрыву капель при сварке в нижнем положении и противодействует ему при сварке в по-

толочном положении,

Рт = тк£.(4.15)

Поверхностное (межфазное) натяжение Рп.и в процессе формирования капли] при сварке в нижнем положении удерживает ее на торце электрода. При замыкании же дугового промежутка поверхностное натяжение металла ванны втя-^ гивает каплю и тем способствует отрыву ее от торца электрода. Величина Рп.в| определяется межфазным натяжением на] границе металл — газ или металл — шлак и геометрическими размерами капли [104, 148],

'п-в—тт"*(4Л6)1

где а — межфазное (поверхностное) на-] тяжение на границе металл — шлак.

В работе [316] для оценки поверхностного натяжения предлагается формула!

рпк « Фа «лкАо,(4.17)

где Кк — средняя длина (высота) капли] Да — различие в удельной (действующей] на единицу длины капли) силе поверхностного натяжения между верхней и! нижней частью капли, которое, по данным [316], составляет порядка 0,1 Н/м.

Величина поверхностного натяжения а зависит от природы жидкости, ее тем4 пературы и наличия в жидкости различ] ных примесей. В различных исследовав ниях приводятся значения а для железа] от 1,25 до 1,86 Дж/м2 при 1820 К] Такие колебания объясняются степенью] чистоты исходных материалов — метала ла, газа, подложки. Для чистого железа) характерны большие значения о. Примеси оказывают существенное влияние на поверхностное натяжение железа. Наиболее поверхностно-активны кислород и сера. Так, градиент поверхностного натя] жения у° (см. формулу (4.17)) вызван, по мнению авторов работы [316], исклю] чительно сегрегацией кислорода, коте! рая, в свою очередь, является функцией температуры [265, 255]. По данным [265]] добавки 0,1 % кислорода в чистое железа понижают ос 1,9 до 1,3 Н/м при 1923 К.1

Поверхностная активность азота в 1 сплавах Ре — Мп — N. Ре — Б1 —' N1 Ре — С — N невелика. Водород оказыва] ет малое влияние на поверхностное натя!