А о

20

Рис. 42. Глубина проплавления титана при сварке неплавящимся электродом под однокомпо-нентными флюсами:

а — на основе фторидов: б — на основе бромидов; в — на основе хлоридов 1190, 291] (галогениды указанных металлов использовались в качестве флюсов).

Задавая параметрически значения /;_//е, получаем результаты, приведенные на рис. 41. Видно, что появление в анодной области даже малых количеств отрицательных ионов приводит к значительному увеличению напряженности электрического поля и соответственно анодного падения напряжения. Можно полагать, что этим объясняются известные факты большого увеличения суммы приэлектродных падений напряжения при сварке электродами с основным покрытием и под галогенсодержащими флюсами 1104, 971.

Повышением анодного падения напряжения в свою очередь можно объяснить известный 1190, 551 факт увеличения глубины провара в процессе сварки при прямой полярности под галогенсодержащими флюсами. Детальный анализ этого явления затруднителен из-за отсутствия экспериментальных данных о плотностях токов электронов и отрицательных ионов, а также точного соотношения между сУа и /г. Положение усложняется и тем, что в состав флюсов помимо фтора входят элементы, имеющие сравнительно небольшие значения потенциала ионизации. Образование положительных ионов в анодной области оказывает действие, противоположное действию отрицательных ионов.

Тем не менее, исходя из чисто качественных соображений, можно получить соотношение, устанавливающее связь между глубиной провара металла и ха-

рактеристиками элементов, входящих Б состав однокомпонентного флюса. Поскольку значение и'а повышается по мере увеличения /\_ и т.-, можно считать, что глубина провара И возрастает по мере увеличения сродства к электрону Е$ у галогена, входящего в состав флюса, и его массового числа МГ. С другой стороны, увеличение количества положительных ионов (уменьшение потенциала ионизации у металла, входящего в состав флюса) и их массового числа ММе будет оказывать противоположное действие. Поэтому целесообразно ввести параметр, с которым можно сопоставлять величину

0 = Л£5(У;МеМг/ЛтМе.О.Зб]

где А — коэффициент, мм/эВ2.

Результаты вычисления параметра Р| и сопоставления с ними величин Л, полученных при сварке титана с использованием однокомпонентных фторидных флюсов [190, 2911, показаны на рис. 42, где /4 = 1, и подтверждают правильность предложенного механизма влияния электроотрицательных элементов на процессы, протекающие в приэлектродных областях.

Проведенные эксперименты позволили] сделать следующие выводы.

1.При нагреве смесей фторидов с рутилом и кремнеземом, широко используемых в составе электродных покрытий и других материалов, образуется значительное количество отрицательных ионов, преимущественно молекулярных.

2.Напряженность электрического по-| ля в катодной области дуги при наличии отрицательных ионов уменьшается. Это уменьшение становится заметным лишь при достаточно большой концентрации отрицательных ионов (приближающейся