Сварочные материалы
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 29 30 31 32 33 34 35... 136 137 138
|
|
|
|
В связи с обычно высокими температурами сварочных источников тепла, применяемых при сварке плавлением, водород уже в газовой фазе может находиться в атомарном и ионизированном состояниях. Упрощенно для случая присутствия в газовой фазе и молекулярного и атомарного водорода его растворимость (предельная концентрация) в металле может быть определена по формуле * [Н] = Кн2,н]/рК^, (И.15) где х — степень диссоциации молекулярного водорода; Кн,, н — константа равновесия смеси молекулярного и атомарного водорода. Выше отмечалось, что при всех основных методах сварки плавлением концентрации кислорода, имеющиеся в газовой фазе, приводят к протеканию реакций только в сторону окисления металла. По отношению кводороду металлы ведут себя иначе: при различных методах сварки они могут либо поглощать водород из окружающей газовой фазы, либо десорбировать (например, при повышенном содержании водорода в сварочной ванне в процессе сварки титана дугой в очищенном от паров воды аргоне или в процессе электроннолучевой сварки в вакууме). Однако для большинства обычных металлов (при газовой или дуговой сварке сплавов на железной, никелевой, медной основах) в целом характерным является повышение в жидком металле концентрации водорода до количеств, сопоставимых с равновесными при этих температурах. Известная зависимость растворимости водорода в железе от температуры при изменении ее от комнатной до температуры кипения для рНг = 1 кГ/см2 приведена на рис. Н.З. Растворенный водород по мере снижения температуры (а следовательно, и растворимости) стремится выделиться из раствора и удалиться. В жидком металле он образует пузыри и, барбо-тируя, удаляется в газовую фазу; в твердом металле он диффундирует в виде атомов и протонов; в металле шва — как в сторону поверхностей, откуда удаляется в газовую фазу, так и в околошовные зоны свариваемого металла, скапливаясь в различных * Формулой не учитывается возможность наличия ионизированного водорода. Степень ионизации водорода в газовой фазе при сварочных процессах не установлена. М.см'/ЮОг ч ✓ У \ 1 1косп -* ! ! Ш '600 /800 2000 2200 2Ш2600 Т'с Рис. II.3. Зависимость растворимости водорода в железе от температуры при парциальном давлении его в газовой фазе ^ 1 кГ 62 неплотностях (вакансиях, дислокациях, макропустотах) и оставаясь в растворе в значительных массах металла, примыкающих шву. Эти процессы происходят не только при температурах сварки, но для ряда металлов, в частности, углеродистых и низколегированных сталей, продолжаются и после полного охлаждения сварного соединения. Процессы поглощения водорода, его удаления из жидкого металла и распределения в твердом чрезвычайно важны как для получения плотных бесиористых швов, так и для получения соответствующих свойств сварных соединений ряда металлов и сплавов. Азот взаимодействует с различными металлами не одинаково. Так, например, при сварке титана это взаимодействие в связи с образованием нитридов определяется химическими реакциями. При сварке железа и его сплавов основным процессом является физическое растворение азота в жидком металле, подобно водороду. В связи с диссоциацией части молекулярного азота, например при дуговой сварке, и образованием в газовой фазе атомарного азота (а при наличии кислорода — и закиси азота) его поглощаемость железом отклоняется (особенно при невысоких парциальных давлениях азота) от закона Сивертса [83], хотя удовлетворительного объяснения причин такого отклонения, по имеющимся литературным данным, нет. При средних значениях парциальных давлений азота его поглощаемость удовлетворительно определяется формулой типа (11.14). В твердом металле при обычных температурах диффузионная подвижность азота в металлах невелика, и он не удаляется из металла шва и зоны сплавления, оставаясь в растворе или при избыточных концентрациях и более низких температурах образуя нитриды, например железа. В этом случае азот заметно влияет на свойства металла. В меди азот практически не растворяется. Как показано выше, процессы взаимодействия металла с окружающей средой при сварке весьма разнообразны, сложны требуют учета. § 11.2. Степень завершенности реакций взаимодействия в условиях сварки В связи с обратимостью почти всех процессов, рассмотренных в предыдущем параграфе, все они стремятся к равновесию, т. е. к состоянию с наименьшей величиной термодинамических потенциалов, характеризующемуся одинаковой скоростью прямой и обратной реакций. Равновесное состояние является функцией температуры. В условиях сварки температура металла и взаимодействующей с ним среды все время меняется. Поэтому говорить о возможности получения равновесия в реакциях взаимодействия металла с окружающей средой между фазами нельзя. Однако 03
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 29 30 31 32 33 34 35... 136 137 138
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
