Электродуговая сварка сталей. Справочник
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... 119 120 121 122 123 124 125... 241 242 243
|
|
|
|
Энергии, выделяющейся при адсорбции и абсорбции водорода, не всегда достаточно для компенсации энергии, затрачиваемой на разрыв молекулярных связей при диссоциации газа. Поэтому в большинстве случаев растворимость водорода в металлах увеличивается с повышением температуры [61]. Элементы (Тл, 2т, Н{, V, N1), Та и др.), растворяющие в твердом состоянии водород с выделением тепла благодаря образованию устойчивых гидридов, повышают тепловой эффект реакции растворения водорода в жидкой стали, чем компенсируется затрата энергии на диссоциацию водорода. В таких случаях растворимость водорода в металле снижается при повышении температуры [61]. По данным [45], при сварке покрытыми нелегированными электродами максимальное обогащение жидкого металла водородом происходит на Таблица III.6 Теплота растворения водорода в твердых металлах Металл Теплота растворения, кДж/моль Металл Теплота растворения кДж/моль Железо —55,68 Титан +83,74 Никель —24,70 Цирконий + 146,54 Хром —104,67 Торий + 188,41 Медь —116,81 Ванадий +64,48 Молибден —52,34 Ниобий +92,11 стадии образования и перехода через дуговой промежуток капель электродного металла. С повышением силы сварочного тока содержание водорода в металле капель возрастает, причем при сварке током обратной полярности интенсивнее, чем при прямой полярности [44]. Сварочная ванна имеет более низкую температуру и меньшую удельную поверхность контактирования с газовой фазой дуги, чем металл капель, поэтому она менее интенсивно обогащается водородом. При смешивании капель электрода с металлом ванны в ней устанавливается некоторое усредненное содержание водорода. Отметим, что в литературе по вопросу влияния режима сварки на содержание водорода в сварочной ванне имеются и другие соображения. В сварочной зоне водород претерпевает диссоциацию и ионизацию: Н2 = Н + Н+ + е — 1745 кДж/моль (— 417,48 ккал/моль). (III. 19) Ионизация водорода происходит со значительно большим поглощением тепла, чем диссоциация. Поэтому ионизированного водорода в зоне сварки меньше, чем диссоциированного, и роль первого в общем насыщении металла водородом невелика. * При сварке под флюсом, покрытыми электродами или порошковыми проволоками в зону дуги поступают газообразные соединения фтора ф^, СаЕ,, N3?, [31, 34, 38]). С парами воды и водородом эти соединения взаимодействуют по реакциям: Б!^ + 1 ~ Н2 ± ЗНР Ч51Р;(Ш.20) 240 241 СаР2 + Наз*2НР + Са{(111.22) СаР2 + Н20 2НР + СаО.(III. 23) На основании расчета констант равновесия этих реакций, а также учета того, что парциальное давление паров Б1Р4 в газовой фазе дуги обычно значительно выше, чем СаР2, автор работы [34] заключил, что связывание водорода (образование фторида водорода) за счет реакций его и паров воды с тетрафторидом кремния более вероятно, чем за счет реакции с СаР2. Аналогично тетрафториду кремния Б1Р4 связывание водорода в НР может обеспечить тетрафторид титана Т1Р4 [31], однако в меньшей степени, так как при одинаковой активности 5Ю2 и ТЮ2 в сварочных шлаках интенсивность образования Т1Р4 значительно ниже, чем 51Р4 [39]. Из приведенного выше следует, что водород в сварочной зоне может находиться в молекулярном, атомарном (диссоциированном), ионизированном, а также в связанном (Н20 и НР) состояниях. Эффективным средством уменьшения содержания водорода в жидком металле до безопасного количества является связывание его в нерастворимые соединения с кислородом (Н20) и, особенно, фтором (НР). Из реакций (111.13) — (111.18) и рис. 111.13, 111.14 следует, что связывание водорода в молекулы воды обеспечивается повышением содержания кислорода в зоне сварки или увеличением окислительной способности среды. Связывание же кислорода путем введения в металл раскислителей, в том числе титана, кремния и марганца, уменьшает возможность образования паров воды, способствуя обогащению металла сварочной ванны водородом. Связывание водорода фтором происходит наиболее эффективно при помощи тетрафторида кремния (Б1Р4) или тетрафторида титана (Т1Р4); значительно менее эффективно непосредственное взаимодействие водорода с фтористым кальцием (СаР2 + Н20 = СаО + 2НР). Образование тетрафторида кремния или тетрафторида титана обеспечивается наличием во флюсе или покрытии электродов плавикового шпата (СаР2) и в достаточном количестве кремнезема или двуокиси титана. Взаимодействие происходит по реакции: 2СаР2 + 38Ю2 = 51Р4 + 2Са5Ю3(III. 24) либо 2СаР2 + 5Ю2 = 51Р4 + 2СаО.(111.25) Аналогичная реакция протекает при взаимодействии плавикового шпата и двуокиси титана. Присутствие во флюсе либо покрытии электродов плавикового шпата без кремнезема или без двуокиси титана малоэффективно. Следует отметить, что роль тетрафторида кремния в уменьшении содержания водорода в жидком металле капель и сварочной ванны состоит не только в связывании водорода в нерастворимые в металле соединения НР, но и в снижении парциального давления водорода за счет образования паров 51Р4 и Т1Р4.
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 119 120 121 122 123 124 125... 241 242 243
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
