Глава четвертая

ПЛАВЛЕНИЕ И ПЕРЕНОС ЭЛЕКТРОДНОГО МЕТАЛЛА

1. Кинетика плавления покрытых электродов

! Характер капельного плавления и переноса электродного металла оказывает большое влияние на условия взаимодействия металла с окружающей средой (продолжительность и поверхность контакта) и на технологические характеристики процесса сварки (устойчивость горения дуги, потери металла, формирование шва и т. д.).

Исследованию плавления и переноса металла при дуговой сварке посвящены работы В. И. Дятлова, А. А. Ерохина, А. Г. Мазеля, И. К. Походни, И. И. Зарубы, А. Г. Потапьевского, Т. Иошиды, Д. Рефельда, Ф. Эрдмана-Еснитцера и других советских и зарубежных ученых [49, 104, 50, 148, 45, 63, 146, 299, 322, 247, 296].

На рис. 153 представлены результаты обработки кинограмм процесса сварки голой проволокой марки Св-08А диаметром 5 мм. Видно, что масса капли на торце электрода колеблется около некоторого среднего значения, подчиняясь законам случайных величин. Обработка данных А. А. Ерохина [49, 501 и А. Г. Мазеля (рис. 154, 155), полученных при сварке голыми и тонкопокритыми электродами, позволяет сделать вывод, что средняя скорость роста капель для конкретных условий сварки практически постоянна.

Наличие на стержне многокомпонентного покрытия нормальной или повышенной толщины существенно изменяет характер плавления и переноса электродно-

го металла. В связи с этим предприняты исследования кинетики плавления покрытых электродов.

Условия экспериментов. Для исследования были выбраны электроды УОНИ-13/45 и АНО-4, резко отличающиеся по составу и характеру переноса металла, диаметр стержней 8 мм, Кы.п = 35 %, материал стержней проволока Св-08А. Температура прокалки электродов УОНИ-13/45 — 623 К, электродов АНО-4 — 473 К. Наплавка выполнялась на торец пластины из стали СтЗ толщиной 30 мм, /св = 220.250 А, 1!л = 22. 36 В, vcв = 9 м/ч.

Плавление электрода, рост капли, ее отрыв и перенос через дуговой промежуток изучали с помощью скоростной рент-генокиносъемки. Режим сварки для каждого опыта определяли при статистической обработке осциллограмм. Количество жидкого металла на торце электрода определяли путем применения специальных электродов (рис. 156). Ширина разреза в стержне составляла 0,8 мм. Базой отсчета служили предварительно нанесенные на покрытие надрезы. О приращении массы капли на электроде судили по длине оплавившейся части электродного стержня, а в некоторых опытах — по силуэту капли на кинопленке. Плотность жидкого металла принималась равной 7 г/см3. Для уточнения положения границы твердого и жидкого металла использовали точки В и С, лежащие на образующих цилиндрической поверхности электродного стержня (рис. 156). Граница твердого и жидкого металла во всех случаях считалась плоской. Вос-