/*ис. /.5/. Зависимость массовой доли общего кислорода в наплавленном метачле от силы тока; обратная полярность. Электроды АНО-4 диаметром 3 (/); 4 (2)-5 (3); 6 мм (4)

ЮЬ%__Снижение темпа возрастания содержания водорода в металле шва по мере увеличения плотности тока можно объяснить снижением растворимости водорода вследствие более интенсивного окисления металла, а также нагревом капель металла на торце электрода до температуры, превышаюше и те м пературу максимальной растворимости водорода в жидкой стали. Перегрев капель вызывает испарение железа и понижение парциального давления водорода у границы реакции газ—металл. Снижение времени взаимодействия капель металла с окружающей средой при повышении силы тока также способствует уменьшению содержания водорода в металле швов.

Опыты по изучению влияния напряжения дуги на содержание водорода в наплавленном металле проводили при сварке электродами АНО-4 и МР-3 диаметром 5 мм. Сварку выполняли постоянным током прямой и обратной полярности. Силу тока и скорость сварки выдерживали постоянными: /св= 250 А; усп = = 14,5 м/ч. Напряжение регулировалось путем изменения длины дуги. Зависимость содержания водорода в металле шва от напряжения дуги имеет максимум (рис. 1.53). Подобным образом зависят от напряжения дуги показатели времени взаимодействия жидкого металла на стадии капли тк и кинетический показатель взаимодействия жидкого металла на стадии капли ш [40]. Некоторое возрастание содержания водорода при удлинении дуги может быть вызвано увеличением т.к и ш.

Дальнейшее удлинение дуги приводит к подсосу воздуха из окружающей атмосферы, снижению парциального давления водорода в реакционной зоне и повышению окисления металла. В результате, поглощение водорода расплавленным металлом снижается. Удлинение дуги не оказывает существенного влияния на температуру капель |40) и содержание водорода в металле, наплавленном на разных полярностях при постоянном

1.9. Взаимодействие металла с водородом при сварке

Рис. 1.52. Влияние силы тока на массовую долю (Мп] и [Я!] в седьмом слое наплавленного металла: обратная полярность. Электроды АНО-4 диаметром 4 (/), 5 (2) и 6 мм (3)

Рис. 1.53. Влияние напряжения дуги на содержание диффузионного водорода в металле шва (сила тока 220. 250 А; диаметр электродов 5 мм): / — электроды АНО-4, прямая полярность; 2— электроды АНО-4, обратная полярность; 3~ электроды МР-1, обратная полярность

Влияние влажности покрытия. Повышение влажности рутиловых покрытий электродов, по мнению авторов работ [136, 137], должно приводить к снижению парциального давления водорода в атмосфере дуги и его содержания в металле швов. В подтверждение правильности этих выводов были приведены опытные данные о снижении пористости сварных швов при увлажнении рутилового покрытия. Кроме того, есть данные о том, что с увеличением влажности покрытия рутиловых электродов уменьшается склонность наплавленного металла к образованию флоке-нов [1391. Однако эти данные не могут быть достаточными для заключения о содержании водорода в сварочной ианне. Ошибка авторов работ [136, 137) состоит в том, что содержание водорода в металле шва они связывают лишь с парциальным давлением «сухого» водорода в атмосфере дуги, а водяному пару отводят роль газа, разбавляющего атмосферу дуги и снижающего тем самым парциальное давление «сухого» водорода. При этом не учитывается, что при сварке рутиловыми электродами капли расплавленного металла чаще всего покрыты шлаковой оболочкой. Переход водорода в металл в этом случае происходит не при непосредственном контактировании капель металла с атмосферой дуги, а через пленку шлака.