МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

В процессе сварки, при местном воздействии источника тепла на основном металле образуется расплавленный участок, называемый сварочной ванной. Различают сварочные ванны двух типов:

1)образующиеся при естественном охлаждении и формировании шва;

2)образующиеся при использовании искусственного охлаждения и принудительного формирования шва.

Рассмотрим детально оба типа.

§ 37. УСЛОВИЯ ПЛАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА

И СУЩЕСТВОВАНИЯ ЕГО В ЖИДКОМ СОСТОЯНИИ

На рис. 102 показана ванна первого типа для ручной (а) и автоматической дуговой сварки под флюсом (б). При ручной луговой сварке шов / формируется из расплавленного металла 2. И шов,

а6

Рис. 102. Сварочная ванна первого типа.

и металл находятся под слоем шлака. При автоматической сварке дуга и ванна закрыты слоем флюса. Расплавленный слой флюса 3 образует своеобразную полость-пузырь, охватывающую зону 4 сварки. Для сварочной ванны этого типа характерны эллипсовидные очертания с различной степенью вытянутостн вдоль

продольной оси. Стенки ванны образует твердый оплавленный основной металл. Расплавленный металл 2, находящийся в ванне в начальный период ее существования, частично оттеснен от передней ее стенки к задней, вследствие чего образуется углубление, называемое кратером 5. По мере удаления источника тепла кратер заполняется жидким металлом.

Сварочная ванна перемещается в направлении сварки.

Характеристики сварочной ванны

Основными размерами сварочной ванны можно считать ее длину Ь, ширину Ь и величину заглубления /г в основной металл. В табл. 30 приведены некоторые характеристики ванны при ручной и автоматической дуговой электросварке.

Для различных участков ванны время пребывания металла в жидком состоянии различно.Наиболее долго в расплавленном виде находятся объемы металла, расположенные на продольной оси ванны, тогда как у ее краев металл кристаллизуется сразу же после расплавления.

Распределение температуры по объему сварочной ванны также неравномерно, особенно при дуговой сварке. Калориметрическими замерами установлено, что средняя температура ванны при автоматической дуговой сварке малоуглеродистой стали составляет ^-1800° С.

На рис. 103 показано распределение температуры вдоль оси сварочной ванны. Передний участок ванны, который находится под непосредственным воздействием дуги (кривая /), нагрет значительно выше температуры плавления металла, в то время как периферийные участки и задняя часть ее имеют температуру, близкую К точке плавления. Если считать, что для стальных электродов средняя температура капель, падающих в сварочную ванну, составляет

Рис. 103. Распределение температур ры вдоль оси сварочной ванны.