металлов в формировании шва, относительную массу р взаимодействующего с металлом шлака и константу Ь распределения.

Наибольшие затруднения при расчетах по выражению (VI.25) вызывает недостаток надежных данных о значении В ряде случаев Ь можно найти через константу равновесия реакции или определить экспериментально.

Представляет интерес более подробно рассмотреть смысл и физическую сущность величины ¡5.

Р — коэффициент эффективности массообмена оценивается отношением массы флюса, реально участвовавшего в массообмене, к массе расплавленного металла:

т$ значительно меньше массы расплавленного при сварке флюса. Дело в том, что только часть (иногда не более 10—15%) всего расплавившегося флюса или электродного покрытия участвует в массообмене с расплавленным металлом, тогда как большая его часть в контакт с металлом капель или сварочной ванны не вступает и, естественно, ни в каких металлургических процессах между металлом и шлаком не участвует.

Коэффициент (3 находят экспериментально — с помощью метода элемента-свидетеля. Во флюс добавляют небольшое количество (1—2%) элемента-свидетеля. В качестве свидетелей можно брать неокисляющиеся элементы, не взаимодействующие с флюсом, свободно и неограниченно растворяющиеся в металле шва,— благородные металлы, никель, в некоторых случаях медь. Желательно также, чтобы элемент-свидетель не входил в состав основного и электродного металлов. Тонко измельченный и равномерно распределенный по всему объему электродного покрытия или флюса, элемент-свидетель участвует вместе с ними во всех видах конвективных перемещений и при вступлении в контакт с расплавленным металлом полностью переходит в него из флюса. По концентрации элемента-свидетеля, перешедшего в металл шва из флюса, легко определить р из выражения (У1.25).

В самом деле. Так как элемента-свидетеля нет ни в основном ни в электродном металле, то

[Э]э.м = 0; [Э]0. м = С.

Элемент-свидетель нерастворим в шлаке и неограниченно растворим в металле, следовательно, Ь = 0; §Ь— 0 и знаменатель уравнения 1 + 0/. — 1, откуда

р ~ [Э]ф •

Коэффициент эффективности массообмена р зависит от многих факторов: от физических свойств шлаковой основы флюса или по-

(крытая - ее жидкотекучести, вязкости, плотности ит. п.; от гидродинамической обстановки в реакционной сварочной зоне. Обстановка в свою очередь определяется величиной сварочного тока, на-

%/% 0,7 0.6 0,5 0-4 0,3 0.2 0.1

500 600 700 6 00 900 Ig.а

Рис 118. Кривые зависимости относительной массы шлака от силы тока дуги ((Уд = 32 в; ™в = 20 м/час; d3=5«) для капель (а) и для ванны (б).

%

0.9

0.7

0.5

0.3

0.1

Рис 119 Кривые зависимости коэффициента эффективности массообмена и химического состава металла шва от величины тока дуги (а) и напряжения дуги (б).

пряжением дуги, величиной и направлением электромагнитных сил, газовых потоков и т. д.

На рис. 118—120 приводятся некоторые данные о влиянии состава флюсов и параметров сварочной дуги на величину р и химический состав металла шва. Обращает на себя внимание хорошее