кисление шлаков (раскислитель — фер-ротитан) также способствует снижению величины работы выхода, т. е. повышению их эмиссионной способности.

При определении эмиссионных характеристик вещества чаще всего ограничиваются исследованием эмиссии термоэлектронов. Но испускание электронов нагретыми телами всегда сопровождается термоэмиссией положительных и отрицательных ионов. Это особенно характерно для таких сложных по составу эмиттеров, какими являются сварочные

Шлак 5Юа СаО СаИ, ТЮ,

121,36 37,2— 20,16

220,09 23,74 8,01 20,80

Шлак снимали со сварного шва, измельчали и магнитом отделяли остатки железа. Затем шлак, растертый в мелкодисперсный порошок, разбавляли этиловым спиртом и наносили на танталовую подложку. Слой шлака толщиной 300— 500 мкм хорошо сцеплялся с подложкой после испарения спирта. Для сравнения исследовались образцы из стали Ст. 08кп б = 0,2 мм, приваренные к подложке контактной точечной сваркой.

Термоионная эмиссия сварочной ванны (торца электрода) — один из источников поступления положительных ионов в приэлектродные области, включает в себя эмиссию ионов из шлака (покрытия), примесей из металла и самого металла.

Общий ток ионов, эмиттируемых шлаками, а также сталью марки Ст. 08кп, определялся качественно и количественно в интервале температур 900—1800 К-Масс-спектрометрические исследования термоионной эмиссии из шлаков проводились до 2000 К- Установлено, что по-

Рис. 23. Зависимость плотности термоионного тока от температуры образца из стали Ст.08 кп.

шлаки, поэтому термоэмиссионные свойства шлаков в значительной степени определяются и этими видами эмиссии. Результаты изучения эмиссии шлаками положительных и отрицательных ионов изложены в следующих параграфах.

5. Положительная термоионная эмиссия шлаков

Для исследования были взяты два вида шлака, полученных при сварке опытными электродами. Состав покрытия, %:

FezO, К,0 Na.OMnO,MgO

17,0 0,52 1,67 0,70 0,22 23,0 0,42 1,48 2,18 0.18

ток термоионов из стали Ст. 08кп состоит преимущественно из ионов примесей калия и натрия, подобно тому как это наблюдалось у других металлов [56]. Ионы щелочных элементов фиксировались уже при Т «í 900 К. Ионы 56Fe+ зарегистрированы лишь при Т 1600 К. интенсивность их потока была в 103— 104 раз меньше по сравнению с потоком ионов 39К+- Зависимость общей плотности тока термоионов из стали Ст.08кп от температуры образца показана на рис. 23.

Исследование термоионной эмиссии из обоих шлаков показало, что в масс-спектрах их термоионов нет качественных различий. В изученном интервале температур главным образом эмитти-руются ионы калия, кальция, натрия и в меньшей степени магния. Эмиссия ионов щелочных элементов наблюдается при Т « 900 К, с повышением температуры их интенсивность быстро растет. Температурная зависимость тока этих термоионов имеет максимум при Т « 1100. 1200 К (рис. 24, а), который исчезает при повторных нагревах. При более высоких температурах термоионные токи из шлака возрастают непрерывно (рис. 24, б).

Термоионы Са+ и Mg+ регистрируются лишь при высоких температурах, а при Т 1750 К ток ионов Са+ становится сравнимым с током ионов 38К+ (см. рис. 24, б), что связано со значительным содержанием кальция в составе шлаков.

Для области температур до Т « 1550 К