Металургійні процеси при зварюванні — це процеси взаємодії рідкого металу з газами та шлаками. Ці процеси проходять під час плавлення електрода, при переході краплі рідкого металу через дугу, а також у самій ванні.
Зварювальні металургійні процеси мають такі особливості:
Малий об'єм зварної ванни сприяє її швидкому охолодженню. При цьому створюються перешкоди очищенню металу від неметалевих включень та оксидів, які не встигли вийти на поверхню шва.
Активна взаємодія розплавленого металу з навколишнім середовищем і шлаками сприяє додатковому насиченню металу шва газами й шлаковими включеннями.
Короткотривалість процесу зварювання призводить до того, що хімічні реакції між розплавленим металом і шлаком не завершуються. Швидка кристалізація вливає на структуру й механічні властивості металу шва. Час від початку розплавлення до застигання зварної ванни становить декілька секунд. За секунду метал охолоджується від 5 до 15°С.
Метал шва насичується шкідливими речовинами з навколишнього повітря, вологи, іржі, масла мінералів, які входять до складу зварювальних матеріалів, різних хімічних сполук, що утворюються під час взаємодії розплавленого металу із зварювальними матеріалами.
Забрудненню металу шва можна запобігти такими способами:
Легуванням називається процес введення в метал шва різних елементів (хром, нікель, титан, марганець, вольфрам, молібден, ванадій та ін.), надаючи йому необхідних властивостей (міцності, в'язкості, корозієстійкості та ін.). Ці елементи вводяться до складу електродного дроту, присаджувального металу, електродного покриття або флюсу. При зварюванні легуючі елементи частково вигоряють і неповністю переходять у шов. Це треба враховувати при виборі марки електрода, присаджувального дроту, флюсу.
Автор: І.В.Гуменюк і О.Ф.Іваськів
Книга: Технологія електродугового зварювання
Зварювальні металургійні процеси мають такі особливості:
- Висока температура нагрівання металу;
- Малий об'єм зварювальної ванни;
- Активна взаємодія розплавленого металу з навколишнім середовищем і шлаками;
- Короткочасність процесу.
- Висока температура дуги й зварної ванни призводить до розпаду (дисоціації) молекул кисню, азоту, водню на атоми та іони. У цьому стані гази стають дуже активними й вступають у хімічні з'єднання з металом шва, погіршуючи його властивості.
Малий об'єм зварної ванни сприяє її швидкому охолодженню. При цьому створюються перешкоди очищенню металу від неметалевих включень та оксидів, які не встигли вийти на поверхню шва.
Активна взаємодія розплавленого металу з навколишнім середовищем і шлаками сприяє додатковому насиченню металу шва газами й шлаковими включеннями.
Короткотривалість процесу зварювання призводить до того, що хімічні реакції між розплавленим металом і шлаком не завершуються. Швидка кристалізація вливає на структуру й механічні властивості металу шва. Час від початку розплавлення до застигання зварної ванни становить декілька секунд. За секунду метал охолоджується від 5 до 15°С.
Забруднення металу шва
Метал шва насичується шкідливими речовинами з навколишнього повітря, вологи, іржі, масла мінералів, які входять до складу зварювальних матеріалів, різних хімічних сполук, що утворюються під час взаємодії розплавленого металу із зварювальними матеріалами.
Забрудненню металу шва можна запобігти такими способами:
- Просушування зварювальних матеріалів для видалення вологи, кисню й водню;
- Видалення іржі, масла та вологи з поверхні зварюваних деталей;
- Створення газового й шлакового захисту дуги та зварюваного металу;
- Розкислення — переведення оксиду заліза в нерозчинні сполуки з наступним видаленням у шлак (розкислювачі вводяться у зварну ванну через електродний дріт, покриття, флюси). Розкислювачами є марганець, кремній, титан, алюміній, вуглець та інші елементи;
- Рафінування — видалення сульфідів, фосфідів, нітридів, водню за допомогою хімічних реакцій та утворення нових хімічних сполук, які не розчиняються в залізі, а переходять у шлак.
Легування металу шва.
Легуванням називається процес введення в метал шва різних елементів (хром, нікель, титан, марганець, вольфрам, молібден, ванадій та ін.), надаючи йому необхідних властивостей (міцності, в'язкості, корозієстійкості та ін.). Ці елементи вводяться до складу електродного дроту, присаджувального металу, електродного покриття або флюсу. При зварюванні легуючі елементи частково вигоряють і неповністю переходять у шов. Це треба враховувати при виборі марки електрода, присаджувального дроту, флюсу.
Автор: І.В.Гуменюк і О.Ф.Іваськів
Книга: Технологія електродугового зварювання
