творенного в жидком металле, пропорционально квадратному корню из его парциального давления над металлом:

Сг = /сУРГ.(1)

Этому закону подчиняются молекулярные газы, растворяющиеся в металле в атомарном состоянии или образующие с его составляющими химические соединения, содержащие один атом газа на один или несколько атомов другого элемента.

Растворенные газы могут находиться в металле в виде атомов или ионов, а также образовывать с отдельными составляющими металла химические соединения, которые частично диссоциируют.

Растворимость газов в металле в сильной степени зависит от температуры металла. Эта зависимость наиболее полно выражается уравнением

Сг=ае ~'гкТ(2)

где: а и к — постоянные;

Е— теплота растворения газа; Т — абсолютная температура.

В большинстве случаев растворимость газа увеличивается с повышением температуры.

Весьма важным является то обстоятельство, что теплота растворения газа Е резко меняется при температурах фазовых превращений, что приводит к соответствующему изменению растворимости. На рис. 1 показана зависимость растворимости водорода и азота в чистом железе от температуры при давлении 1 апгм, причем видны скачкообразные изменения растворимости при температурах аллотропических превращений и плавления железа.

Так как при сварке продолжительность существования металла в расплавленном состоянии измеряется секундами, необходимо оценить хотя бы с качественной стороны возможную интенсивность процесса растворения газов. Скорость этого процесса определяется скоростью перехода частиц газа с поверхности вовнутрь расплавленного металла. Растворению газов при сварке способствуют следующие специфические особенности сварочного процесса:

1) капельный переход присадочного металла в сва-

рочную ванну, создающий развитию поверхность соприкосновения жидкого металла с газовой средой и усиливающий вследствие этого поглощение газов поверхностным слоем жидкого металла;

6001000/4001800

Температура (6 градусах)

1'ис. 1. Растворимость водорода и азота в железе при давлении 1 атм.

2)интенсивное перемешивание металла в сварочной ванне;

3)высокая температура перегрева металла, при которой значительно уменьшается его вязкость и увеличивается коэфициент диффузии.

Таким образом, несмотря на относительную кратковременность процесса сварки, имеются достаточные условия для значительного обогащения металла газами.