При сварке открытой дугой без
дополнительной защиты зоны дуги заметное снижение содержания азота в
металле швов достигается благодаря увеличению доли газообразующих и
шлакообра-зующих составляющих в электродном материале [91, 95, 120].
Появление дополнительных количеств газа в зоне дуги и увеличение
объема шлака приводят к снижению парциального давления азота у поверхности
расплавленного металла и замедлению скорости его
поглощения.
Таким образом, содержание азота
в металле шва при дуговой сварке, по мнению большинства исследователей,
определяется условиями насыщения металла азотом: температурой металла,
парциальным давлением газа в атмосфере дуги, степенью диссоциации и
возбуждения в дуге его молекул, а также кинетическими параметрами
плавления и переноса расплавленного металла, в частности величиной
поверхности взаимодействия с газами и временем.
При сварке порошковой проволокой
характер плавления и переноса металла, температурные условия,
формирование газошлаковой защиты и другие факторы, как было показано
выше, отличаются от наблюдаемых при других способах сварки, что
приводит к изменению условий взаимодействия металла с азотом.
Рассмотрим особенности этих процессов.
Влияние условий сварки на
насыщение металла азотом. Величина применяемых на практике напряжений
дуги и сварочных токов для данной порошковой проволоки ограничена
определенными пределами, т. е. для данной проволоки существует
диапазон режимов, в пределах которого возможен нормальный технологический
процесс сварки. Этот диапазон принято называть диапазоном рабочих
режимов сварки. Нарушение его приводит к появлению дефектов в швах,
резкому ухудшению технологических характеристик. Схематически такой
диапазон представлен на рис. 48. Линии А Б и В Г ограничивают пределы
режимов сварки по напряжению дуги, линии АГ и БВ — по сварочному току. При
пересечении диапазона линиями х —
х' выделяется диапазон токов, которые могут быть использованы
при данном напряжении, а линиями у
— у' — диапазон напряжений для заданного
тока.
Зависимости содержания азота в
металле наплавки от напряжения дуги для двух выбранных токов
(пересечение диапазона линиями у — у') представлены на рис.
49. Приведенные зависимости для проволок различного состава и конструкций
идентичны. Повышение напряжения дуги приводит к увеличению содержания
азота в металле.
Если влияние силы тока на
содержание азота в металле наплавки оценивать при постоянном напряжении
дуги (пересечение диапазона режимов линиями х — х'), то обнаруживается
снижение содержания азота с возрастанием тока. Это легко заметить из
того же рис. 49, если на
графиках сравнить содержание азота по вертикали (при [Уд = const). Однако при этом для малых токов
сравниваемое
