жают поверхностную активность азота [8], а следовательно, скорость его десорбции.

Необходимо отметить, что при высоком содержании кремния и марганца (т. е. при хорошем раскислении металла) поверхностное натяжение металла высокое. Жидкий металл плохо смачивает поверхность растущих кристаллитов, на которой зарождаются пузырьки газа. Зарождающийся пузырек газа в этом случае будет иметь линзообразную форму (см. рис. 3.3). После достижения критического размера и отрыва основной массы газа на поверхности твердого кристаллита всегда будет оставаться готовый зародыш. При малом пересыщении жидкого металла газом скорость его роста будет меньше скорости движения фронта кристаллизации, что приведет к образованию пор.

Улучшение газовой защиты расплавленного металла за счет повышения количества карбонатов в покрытии способствует снижению содержания азота в металле шва и склонности его к образованию пористости (рис. 2.62). Однако при этом шлак плохо покрывает расплавленный металл, что вызывает ухудшение формирования металла шва.

Разработка композиций основных шлаков, хорошо смачивающих расплавленную сталь, — один из возможных путей предупреждения пористости, благодаря снижению абсорбции азота металлом при удлинении дуги,

При сварке электродами с покрытием основного вида хорошо известен такой дефект, как «стартовая» пористость, которая наблюдается в начальный момент сварки, когда электрод только начинает плавиться и газовая защита, обеспечиваемая покрытием, еще почти отсутствует. Предупредить «стартовую» пористость позволяют некоторые технологические приемы: поджигающие импульсные приставки к источникам питания, срабатывающие в мо-момспт зажигания дуги и обеспечивающие «горячий старт»; свер-

Таблща 3.6. Влияние состава карбонатно-флюоритного покрытия на защитные свойства шлака

ление отверстий в торце электрода для увеличения плотности тока и уменьшения длины дуги в начальный период сварки; нанесение специальных ионизирующих составов на торец электрода и др. Однако указанные приемы не устраняют образование пористости, связанной с нарушением стабильности горения дуги, с характером переноса электродного металла. Низкая стабильность горения дуги и крупнокапельный перенос металла, вызывающие соответственно обрывы дуги и «примерзание» электрода к изделию, требуют повторного возбуждения дуги, т. е. увеличения количества «стартов», что может приводить к пористости шва [5]. Рассмотрим взаимосвязь между напряжением на дуге (длиной дуги), переносом и пористостью металла шва.

Известна методика оценки склонности к образованию пор в металле шва при сварке удлиненной дугой и определения при

этом некоторого порогового значения £/дЮр напряжения на дуге,

при котором возникают поры. При этом стрелочным (цифровым) вольтметром фиксируется именно действующее значение напряжения [24].

Это один из недостатков данной методики, так как действующее значение напряжения дуги 11^ при удлинении ее до появления пор изменяется мало, на 2.3 В. Последнее обусловлено тем, что при удлинении дуги происходит рост капель электродного металла, периодически сокращающих длину дуги и уменьшающих мгновенные значения напряжения на дуге (рис. 3.13).

Вместе с тем на осциллограмме наблюдаются высокие значения напряжения и™* после перехода капель, которые как раз и

характеризуют истинное удлинение дуг. Поэтому в данной работе при определении порогового значения напряжения дуги на

осциллограммах измерялось среднее напряжение £/уср в области

этих максимальных значений (рис. 3.14), а не действующее значение напряжения дуги.

При анализе получаемых результатов использовали также значение относительного удлинения дуги до появления пор в сварном шве, вычисляемое по формуле

5" =-77^Г100%'027)

где А(1 = и™» - с/яном ; и?* и £/дном - пороговое и номинальное напряжение на дуге.