Глава 1. Взаимодействие металла с водородом

металле шва возрастает, что вызвано, по-видимому, повышением температуры дуги и капель электродного металла. При этом повышаются степень диссоциации водорода и паров воды в дуге и растворимость водорода в железе.

С увеличением силы тока повышается также температура шлака, обволакивающего каплю металла па торце электрода. Вязкость шлака при этом снижается, а его водород проницаем ость возрастает [2].

Таблица 1.25. Влияние силы тока на содержание водорода, см3/100 г, и массовой доли кислорода в металле, наплавленном электродами АНО-4 (обратная полярность; образцы 12x16x70 мм)

Примечание. См. примечание к табл. 1.9.

1.9. Взаимодействие металла с водородом при сварке

[Н1диф, см7Ю0г

Н1С¥М,см'/Ю0г

Рис. 1.50. Зависимость содержания диффузионного (о) и суммарного (6") водорода от плотности тока (/) в металле шва. Диаметр электрода, мм: 1 — 3,0; 2 — 4,0; 3 — 5,0; 4 — 6,0 (обратная полярность)

При увеличении силы тока абсорбция водорода каплями должна возрастать. Это подтверждается зависимостью содержания водорода в металле шва от плотности тока (рис. 1.50). Увеличение плотности тока, как известно, вызывает повышение температуры дуги, а также температуры капель электродного металла 1134, 135]. Как показано на рис. 1.50, большим плотностям тока соответствуют высокие концентрации водорода в металле шва. Содержание водорода в металле, наплавленном электродами разного диаметра на одинаковых плотностях тока, практически одинаково.

Суммарные концентрации водорода в металле шва значительно выше равновесных при РН; = 1 атм и температуре плавления железа, но не превышают значений максимальной растворимости водорода при 2670.2770 К. Это свидетельствует о том, что при больших скоростях охлаждения и/Кристаллизации сварочной ванны процесс десорбции водорода приостанавливается. Однако некоторая часть водорода все же успевает выделиться (см. табл. 1.22).

Количество выделившегося водорода увеличивается с возрастанием силы тока, размеров ванны, а также со снижением скорости кристаллизации ванны.

По мере увеличения силы тока повышается содержание кислорода в металле, наплавленном электродами всех исследованных диаметров (табл. 1.25 и рис. 1.51), а содержание марганца и кремния в нем снижается (рис. 1.52).