В покрытие опытных электродов, содержащих мрамор и флюорит вводилась массовая доля каолина от 0 до 8 %, в состав которого входило 14. 15 % массовой доли связанной воды. Электроды перед сваркой прокаливались в течение 1 ч при температуре 300 °С. Режимы сварки и результаты определений содержания водорода приведены в табл. 3.2.

Одновременно со сваркой образцов для определения содержания [Н)днф сваривались тавровые образцы для оценки пористости швов. Пористость швов р определялась как отношение площади пор к площади шва в плоскости излома таврового образца. Зависимость р от содержания [Н1^м, определяемого как сумма [Н|диф и [Н]ост, представлена на рис. 3.8. Как видно из результатов эксперимента, пористость швов резко возрастает при достижении концентрации водорода около 12.13 см3/100 г.

Следует учесть, что при сварке таврового образца создаются более благоприятные условия для фиксации водорода в металле шва, чем при сварке обычного составного образца для определения количества [Н]диф. Можно предположить, что содержание во-

Таблица 3.2. Зависимость содержания [Н^, см'/ЮОг, и пористости сварных швов от количества каолина в покрытии электродов

Примечание. Во всех случаях сила сварочного тока' / = 175 ± 5 А Сч примечание к табл. 1.2.■

6 8 10 12 14

[Н]^.см3/100г

Рис. 3.8. Зависимость пористости швов от содержания водорода

дорода в металле шва тавровых соединений больше установленных в стандартных образцах на 1,0.1,5 см3/100 г.

Для определения критической концентрации водорода в металле швов, выполненных серийными электродами, в зону горения дуги вводилось регулируемое количество связанной воды, содержащейся в алюмосиликатах. С этой целью была изготовлена трубчатая порошковая проволока, заполненная каолином, смешанным с жидким стеклом. Массовая доля воды в таком наполнителе составляла 15,5 %. Количество вводимой в зону горения дуги воды регулировалось диаметром проволок, которые перед сваркой укладывались в канавку заготовок образцов для определения содержания [Н]диф. Для проведения опытов использовались серийные электроды марок УОНИ-13/55, 48Н-3, 48Н-23 диаметром 4 мм промышленного изготовления. Электроды перед сваркой прокаливались в течение 1 ч при температуре 400 °С. Образцы сваривались на постоянном токе (/сп-- 160.170А) обратной полярности при скорости сварки 9,5. 10,0 м/ч. Измерение количества [Н]диф выполнялось хроматогра-фическим методом и относилось к металлу шва. Результаты опытов по зависимости содержания [Н]диф в металле шва от количества вводимой воды в зону горения дуги представлены в табл. 3.3. Как видно из данных табл. 3.2, поры в образцах швов появились при концентрации |Н|диф = 10. 11 см3/100 г.

Измеренная концентрация водорода в швах, вызывающая образование пор, при введении воды в зону горения дуги практически равна концентрации водорода, получаемой при увлажнении покрытия опытных электродов. Эти результаты согласуются с экспериментальными данными о влиянии концентрации водорода в расплавленных образцах чистого железа на образование пор при его кристаллизации. Насыщение образцов водородом посредством дугового переплава [41 или плавления в высокочастотном индукторе в среде с различным РИ1 [50] выше кон-