жения — снижается величина о, что должно привести к уменьшению размеров капель. При этом все факторы, влияющие на поверхностные свойства металла, и прежде всего состав металла, газовой среды, флюса, температура, будут влиять и на размеры капель. При сварке покрытыми электродами, под флюсом и электрошлаковой сварке межфазное натяжение в системе металл — шлак может заметно зависеть от электрокапиллярных явлений.

Влияние сил поверхностного натяжения на перенос электродного металла подтверждается многими экспериментальными данными. Так, при ручной дуговой сварке толстопокрытыми электродами, когда реактивные силы играют меньшую роль, чем при сварке в активных защитных срэдах, в работе [238] отмечено, что при наличии в покрытии Са¥2 и СаС03 рост соотношения СаР2/СаС03 приводит (рис. 18) к

I_I_i_I_I_I_I

0 5 10 15 20 CaFz,%

50 45 40 55 30 CcCOj,% О

Рис. 18. Зависимость размеров (и) и длительности существования (б) электродных капель [236, 337] от содержания в электродном покрытии СаР2 и СаС03: / — СаР2 во внутреннем слое; 2 — равномерно распределен по слоям; 3 — в наружном слое.

О 15СаС03,%

увеличению диаметра капли и длительности коротких замыканий. Между тем известно [312], что наличие в шлаке СаР2 увеличивает величину межфазпого натяжения в системе низкоуглеродистая сгаль — шлак. Повышение содержания СаС03 вследствие диссоциации последнего при нагревании приводит к окислению металла капель, что, в свою очередь, способствует уменьшению сил поверхностного натяжения и размеров капель. Одним из примеров улучшения технологических свойств электродов с основным типом покрытия является применение двухслойных покрытий [337], в которых внутренний слой выполняется из материала, снижающего поверхностное натяжение металла.

Применение электродов [177], у которых внутренний слой, прилегающий к металлическому стержню, состоял из СаС03, а наружный — из СаР2, позволило получить значительное измельчение капель при высоком общем содержании СаР2 в покрытии.

Снижением величины межфазного натяжения объясняется и меньшая масса капель при сварке электродами с кислым покрытием по сравнению с электродами с основным покрытием [201, 236].

По данным А. Г. Мазеля, который проводил опыты по сварке в среде азота и оксида углерода электродами с тонкими покрытиями из оксидов (Ре203, Мп02, ТЮ2, 5Ю2), а также СаС03 и Сар2, с увеличением межфазного натяжения на границе шлак — электродный металл частота коротких замыканий уменьшалась (рис. 19), следовательно, с ростом ам_ш увеличивались размеры капель.

Следует отметить, что при сварке с короткими замыканиями связь между поверхностными свойствами металла и переносом металла имеет более сложный характер.

S 5

700 дОО S00 1000 W0 ' 700 800 S00 WOO б„.ш

Рис. 19. Зависимость числа коротких замыканий при сварке покрытыми электродами от величины межфазного натяжения: а — в атмосфере азота; б — в атмосфере оксида углерода.

Перенос электродного металла с короткими замыканиями дугового промежутка можно условно разделить на три стадии: формирование капли на торце электрода; образование короткого замыкания и растекание капли по поверхности ванны; уменьшение диаметра жидкого м1 с гика между электродом и ванной и его взрыЕообразное разрушение.

О влиянии сил поверхностного и межфазного натяжения на формирование капли уже говорилось. Однако ясно, что на второй стадии процесс перехода капли в сварочную ванну зависит от смачиваемости металла ванны каплей и интенсивности растекания капли по поверхности ванны.

В некоторых работах отмечено влияние поверхностных свойств металла на разрушение перемычки жидкого металла. По данным [299], силы поверхностного натяжения до определенного момента препятствуют сжатию перемычки, а затем, изменяя направление действия, могут разрушить перемычку самостоятельно.

При сварке в защитных газах существенное влияние на перенос электродного металла оказывают состав и свойства применяемого газа [4 , 206, 236, 251, 2721. При аргонодуговой сварке перенос металла в основном зависит от соотношения сил поверхностного натяжения и электромагнитных сил. С увеличением величины сварочного тока значительно возрастают электромагнитные силы и вследствие повыше-