сварки для следующих систем: проволока Св-08 — сталь СтЗ (кривая /) и проволока Св-08Г2С —сталь ЭЗА (кривая 2). При сварке проволокой Св-08Г2С пластин из стали СтЗ и Св-08 пластин из стали ЭЗА Нпр имели промежуточные значения. Видно, что глубина проплавления больше в случаях сварки проволокой Св-08Г2С пластин из стали ЭЗА.

Рис. 25. Зависимость глубины и ширины зоны проплавления металла от

скорости сварки:

а — сварка в среде аргона; б — в среде С02; / — проволока Св-08, сталь СтЗ; 2 — проволока Св-08Г2С, сталь СтЗ; 3 — проволока Св-08, сталь ЭЗА; 4 — проволока

СВ-08Г2С, сталь ЭЗА.

Значительнее изменяется величина Нпр в изученных системах при сварке в С02. Наибольшая глубина проплавления наблюдается при наплавке валиков на пластины из СтЗ проволокой Св-08 (рис. 26), наименьшая — в случае наплавки валиков на сталь ЭЗА проволокой

Вш,т Св-08Г2С.

О том, что изменение размеров зоны проплавления связано с окислительным потенциалом среды, свидетельствуют данные по сварке в смеси N2 4- С02. Чем выше окислительный потенциал газовой фазы, тем больше глубина и ширина зоны проплавления (см. рис. 26), причем в большей мере это характерно для случая наплавки проволокой Св-08 на сталь СтЗ и в меньшей — при наплавке на сталь ЭЗА.

Результаты сварки под флюсом свидетельствуют о том, что при сварке на прямой полярности под флюсом 5Ю2 — №20 глубина проплавления значительно больше, чем при сварке на обратной полярности (рис. 27). В последнем случае при скоростях сварки больше 40 м/ч шов не формировался, а наплавлялись отдельные капли металла, о чем говорилось в предыдущем параграфе.

о го 40 бо ео %аь

Рис. 2С. Зависимость ширины и глубины зоны проплавления от объемного содержания С02 в смеси N2 + С02 при наплавке проволокой Св-08 на стали СтЗ (Л и ЭЗА (2).

При сварке под флюсом из 5Ю2 и МпО глубина проплавления и нг. прямой, и на обратной полярности была практически одинаковой.

Анализ полученных данных свидетельствует о том, что размеры зоны проплавления связаны с поверхностными свойствами основного и электродного металлов. Это в большей мере относится к глубине проплавления. Так, при сварке в среде аргона глубина проплавления больше, когда наплавка ведется проволокой Св-08Г2С на сталь ЭЗА. Это согласуется с тем, что упомянутые материалы имеют меньшие значения ам_г в аргоне по сравнению со сталями Св-08 и СтЗ (см. табл. 1).

При сварке в С02, в контакте с которым наименьшие значения ам_г имеют стали Св-08 и СтЗ, именно в случае наплавки проволокой Св-08 на СтЗ наблюдаются наибольшие глубина и ширина зоны проплавления. Увеличение содержания С02 в смеси Ы2 + С02 также приводит к заметному росту Япр и Вш при наплавке проволокой Св-08 на сталь СтЗ.

Четкая связь между поверхностными свойствами металла и размерами зоны проплавления наблюдается и при сварке под флюсом. При использовании флюса, состоящего из 5Ю2 и МпО, когда изменение полярности не оказывает влияния на величину межфазного натяжения на границе металл — шлак, не наблюдается практически изменения и Нпр и Вш. При сварке под флюсом из 5Ю2 и №20 на прямой полярности, когда значение ам_ш невелико на границе электродный металл — шлак, глубина проплавления и ширина ее зоны значительно больше по сравнению со сваркой на обратной полярности.

Изменение глубины проплавления, как известно [78, 105], во многом зависит от гидродинамических явлений в сварочной ванне. Одни считают, что появление потоков обусловлено различными значениями поверхностного натяжения в отдельных участках сварочной ванны [106], другие связывают это с механическим воздействием дуги [78], со скоростью сварки или с электромагнитными силами.

Проведенные нами опыты свидетельствуют о том, что при одних и тех же скоростях сварки и практически неизменном давлении дуги, одинаковых электродинамических силах изменение поверхностного натяжения электродного металла сварочной ванны может существенно влиять на величину //пр. Однако этот эффект зависит от скорости сварки и особенно заметно проявляется при малых значениях Рсв. Кроме того, этот эффект усиливается при увеличении сварочного тока. Таким образом, вероятно, поверхностные свойства металла, давление дуги, электродинамические силы и скорость сварки влияют на форму и размеры зоны проплавления.

Рис. 27. Зависимость глубины проплавления металла от скорости сварки на прямой (/) и обратной (2) полярности при наплавке под флюсами 8Ю2 • Ка20 (/) и 8Ю2 — МпО (И).