Рис. 2.81. Зависимость степени диссоциации карбонатов магния (а) и кальция (б) в сердечнике трубчатой порошковой проволоки диаметром 3 мм при нагреве током от длины вылета: / — 300; 2 — 400; 3 — 500 А (расчет)

Рис. 2,82. Зависимость степени диссоциации карбонатов магния (о) и кальция (6) в сердечнике трубчатой проволоки диаметром 3 мм при се нагреве током на вылете: / — 400; 2 — 450 А (эксперимент)

Результаты расчета диссоциации карбонатов кальция и магния (рис. 2.81) сопоставлялись с данными, полученными в экспериментах, моделируюших нагрев током трубчатой порошковой проволоки на вылете в процессе сварки [112, 115]. Совпадение экспериментальных и расчетных данных удовлетворительно (рис. 2.82).

Описанный метод применен для исследования некоторых органических материалов, используемых в качестве газообразуюших компонентов сердечника порошковых проволок. Результаты расчета энергии активации этих процессов представлены в табл. 2.17.

Оценено влияние окислителей в шихте порошковой проволоки на образование защитной атмосферы. Термический анализ деструкции крахмала в условиях недостатка кислорода позволил выделить два этапа в реакции. Первый завершается при нагреве до 400 °С и при увеличении скорости нагрева слабо смещается в область более высоких температур. На этом этапе выделяется основная масса газообразных продуктов разложения (массовой долей до 80 %). Основными продуктами деструкции являются вода (при температурах до 200 °С) и диоксид углерода. Деструкция оставшейся части сердечника затягивается до температур, превышающих 1000 °С, и существенно зависит от скорости нагрева. На этом этапе выделяется в основном монооксид углерода. Расчеты показали, что в процессе сварочного нагрева нераз-ложившаяся часть органических вешеств составляет более 20 % их первоначальной массы.

Влияние окислителей на характер деструкции крахмала на первой стадии примерно одинаково, хотя в случае использования гематита (Fe203) выражено заметно слабее. Гематит, как и хромпик (К2СЮ7), несколько снижает энергию активации деструкции крахмала на этом этапе, что приводит к расширению температурного интервала этой стадии, т. е. устраняет ее «взрывной» характер при увеличении скорости нагрева.

Таблица 2.17. Значения энергии активации термической деструкции крахмала Е, кДж/моль

* Среднее значение энергии активации.