Таблица 1.5. Влияние кремнефтористого натрия на содержание водорода, см'/ЮО г, в металле шва при сварке проволокой с массовой долей влаги сердечника 0,5 %

Одним из путей снижения потенциального содержания водорода в проволоке является применение сырьевых материалов с низким уровнем водород содержат их соединений: железного порошка, ферросплавов, рудо-минеральных компонентов, например флюоритового концентрата с выжженными флотационными добавками, а также использование волочильных смазок, содержащих минимальное количество водорода.

Проведенные исследования показывают, что вследствие использования комплекса металлургических и технологических средств содержание водорода в металле шва может быть снижено до 2.4 см3/100 г.

1.4. Экспериментальное исследование роли фтористых соединений в сварочных материалах

Авторами работ [65, 66J был обнаружен в составе газов, выделяющихся из зоны горения дуги под флюсом, тетрафторид кремния SiFj при наличии CaFj во флюсе. Спектральными исследованиями установлено наличие CaF в зоне горения дуги. По мнению авторов [67, 68], при высоких температурах возможны реакции;

для кислых флюсов:

2CaF2 + 3Si02 = 2CaSiOj + SiF4,(1.45)

и для основных преимущественно

CaF2 + H20 = CaO + 2HR(1.46)

Взаимодействие SiF4 с водяным паром и водородом возможно по такой схеме:

SiF4 + 2Н20 = Si02 + 4HF,(1.47)

81Р4+ЗН = &Р + ЗНР,(1.48)

81Р4 + 2Н20 = $0 + О + 4НР,(1.49)

8]Р4+ |н2 = 81Р + ЗНР.(1.50)

При сварке под флюсом 81Р4 может составлять значительную часть атмосферы дуги и снижать парциальное давление РНг, Рна.

Кроме образования 81Р4 при температуре столба дуги от 5000 до 8000 К, происходит диссоциация водяного пара, Н2, НР. Степени диссоциации газов в зависимости от температуры приведены в [68, 69]. Соединение водорода НР термически более прочное, чем Н20 и Н2, и поэтому образование НР позволяет понизить парциальное давление водорода и паров воды в дуге [68]. Снижение Рн, РИ^0 приводит к меньшему насыщению расплавленного металла водородом. Отрицательное влияние щелочных металлов К и 1Ма, по мнению И.И. Фрумина [68], связано с тем, что эти элементы разрушают НР:

№г) + Нг*° = №Р(г1 + Н,(1.51)

К,г|+ НР(Г) = КР(Г)+ Н.(1.52)

Исследования реакции СаР2 и 8Ю2 при нагреве позволили установить парциальное давление Р^ , глубину протекания реакции и влияние паров Н20 на степень их взаимодействия. По результатам "работы [70] для равновесного давления 51Р4 при нагреве смесей СаР2 и 8Ю2 в потоке Аг до температуры 1240 °С получено выражение

18 Д«гу атм) = 4,97 - 10 580 / Т.(1.53)

При температуре Т- 1200°С Р5]Г4 составляет порядка 8 мм рт. ст.

Количество прореагировавших смесей СаР2 и 8Ю2, в которых массовая доля СаР2 составляла 25, 50, 77 %, регистрировалось по количеству собранного 81Р4 в поглотителе и потере массы исходного количества смеси и составляло до 5 %. Рентгено-структурным методом установлено образование силикатов кальция.

Реакция взаимодействия смесей СаР2 и 5Ю2 в диапазоне температур 800.1900 °С исследовалась в работе [71]. В интервале температур 800. 1200 °С применялся метод потока, в котором