Как видно из формулы (11.1), глубину проплавления при сварке какого-то определенного металла можно увеличить, уменьшив значение Рп или повысив Рд.

Увеличить давление дуги при неизменном диаметре электрода можно, увеличив или силу сварочного тока /св, или концентрацию энергии в пятне нагрева. Однако заметно повысить концентрацию энергии можно, главным образом, при сварке неплавящимся электродом. При сварке плавящимся электродом увеличения давления дуги можно достигнуть, в основном, за счет повышения плотности тока. Следует заметить, что регулирование глубины проплавления изменением сварочного тока не всегда возможно. Это связано с тем, что при повышении значения /св обычно увеличивается лишь глубина проплавления, а ширина шва практически не изменяняется, что приводит к существенному снижению качества шва, так как ухудшается дегазация такого шва, увеличивается склонность его к образованию горячих трещин и т. д. Кроме того, с возрастанием /св повышается тепловложение в деталь и количество расплавленного электродного металла, что приводит к

[SlfíPZ(по массе)

Рис. 7. Изменение глубины проплавления в зависимости от содержания серы в стали [108].

0,02 0№ Щ(ШЖ3%(помассе)

Рис. 8. Зависимость глубины проплавления от содержания серы (о) и кислорода (б) в металле прн сварке на режимах /св = 160 Л, 1/д = 12 В, ^ = = 0,007 м/с:

/ — сталь СтЗ; 2 — сталь 08Ю; 3 — трансформаторная сталь.

увеличению Яш и появлению концентраторов напряжения на границе между основным и наплавленным металлами.

Указанных и некоторых других недостатков можно избежать, если изменять не силу сварочного тока, а величину поверхностного натяжения металла. Возможность такого воздействия на глубину проплавления металла подтверждается результатами работы [108], проведенной в Институте электросварки им. Е. О. Патона АН УССР. Как было обнаружено, при введении в сварочную ванну серы, которая отличается высокой поверхностной активностью в железе и сталях [36, 48,310], глубина проплавления резко возрастала (рис. 7), что подтвердили и результаты экспериментов, проведенных авторами данной монографии (рис. 8, а). Было иссле-

2,2 2,1 2,0 1,9 1,8 V 1,6 1,5 W 1,3 1,2

Щ 0Щ01,%(помассе)

Рис. 9. Изменение глубины проплавлення металла в зависимости от содержания кислорода при /св = 160А(/) и /С8 = 220 А (2). довано и влияние содержания кислорода в металле на величину глубины проплавления. Как видно из рис. 8, повышение содержания кислорода в металле приводит к возрастанию Япр. Причем с увеличением силы тока

этот эффект усиливается (рис. 9). Наличие в металле раскислителей (Бі, А1) и элементов, связывающих серу, снижает влияние серы и кислорода на величину глубины проплавления. Влияние наличия в металле поверхностно-активных элементов снижается и при двухдуговой сварке, что, по-видимому, связано с изменением гидростатического давления в сварочной ванне. При этом влияние [О] и [Б] на величину Япр зависит от расстояния между электродами 1Э. Однако и в этом случае с повышением содержания серы и кислорода в металле глубина проплавления возрастает, что видно, например, из рис. 10.

к*Ґ»\ І 1 / 1Л---у —

1,2 -Х-/---

1,0\-1-1-1-

ОМ ОМ [0],% (по массе)

Рис. 10. Изменение глубины проплавления металла в зависимости от содержания кислорода при двухдуговой сварке (/э = = 6-

ип = 12 В, = 0,007 м/с).

10~3M, /св= 220 А,