всех сериях опытов значение о при повышении тока снижается (рис. 2.38). Для обеих смесей газов и полярностей наблюдается повышение содержания азота в каплях с увеличением о (рис. 2.39).

Исследование распределения азота по массе капель путем их последовательного травления и химического анализа осадков показало, что даже на обратной полярности, где перемешивание металла значительно меньше, азот в каплях распределен равномерно. При сварке проволокой Св-0Х18Н9 на токе 220.240 А в атмосфере Аг+ 17 % N2 массовая доля азота в поверхностном слое капель составляла 0,076 %, а во внутреннем слое — 0,078 %.

В случае сварки в дуге происходит частичная диссоциация азота, что приводит к резкому увеличению скоростей абсорбции. Влияние силы тока на абсорбцию азота каплями из стали 0Х18Н9 можно объяснить следующим образом. С увеличением тока возрастает температура дуги и степень диссоциации азота; это способствует абсорбции азота. Одновременно с увеличением силы тока увеличивается температура капель металла, вследствие чего снижается растворимость азота, а также уменьшается произведение удельной поверхности капель па время их взаимодействия с газовой фазой, это способствует уменьшению абсорбции азота. Во всех сериях опытов наблюдалось снижение содержания азота в каплях с возрастанием силы тока. При перегреве капель значительное влияние имеет снижение растворимости азота.

2.6. Исследование абсорбции азота каплями низкоуглеродистой стали

Исследования проводили при сварке в герметичной камере. Кинетику плавления электродной проволоки в камере изучали с помощью скоростной киносъемки. Во всех опытах применяли проволоку Св-08А диаметром 2 мм следующего состава: массовая доля С ~ 0,05; Мп ~ 0,32; 51 ~ 0,02; 8 ~ 0,024; Р ~ 0,022; N = = 0,008.0,011 и О - 0,012 %. Перед сваркой проволоку тщательно очищали от загрязнений и следов волочильной смазки.

В целях предупреждения влияния кислорода была предпринята двойная очистка азота раскаленной медной стружкой. Кроме того, были проведены опыты, в которых использовали азот повышенной чистоты, массовая доля которого не более 0,003 %. Содержание азота в каплях в зависимости от силы тока приведено на рис. 2.40. На рис. 2.41 показано влияние силы и полярности тока и состава газовой среды на показатели переноса. Анализ экспериментальных данных показывает следующее.

Массовая доля [N1, %

Рис. 2.40. Зависимость массовой доли азота в каплях от силы тока при сварке проволокой Св-08А диаметром 2 мм в герметичной камере в смесях Аг + 10 % N2 (о) и Не + 10 % N2 (б): /, 2— обратная полярность; 3, 4 — прямая полярность; 1,3— обычный очищенный азот; 2, 4 — азот повышенной чистоты, содержащий 0,003 % 02

Рис. 2.41. Зависимость показателей переноса от силы и полярности тока при сварке проволокой Св-08А диаметром 2 мм в герметичной камере. Не + N2 (/ — обратная полярность; 2 — прямая полярность); Аг + N2 {3 — обратная полярность; 4 — прямая полярность)