Зона термического влияния

IV Влияние серы и фосфора на качество сварки

III Взаимодействие расплавленного металла с азотом

II Взаимодействие расплавленного металла с водородом

I Взаимодействие расплавленного металла с кислородом

Некоторые химические процессы, сопровождающие процесс сварки

Жидкий металл сварочной ванны может окисляться свободным кислородом газовой фазы, кислородом, который находится на свариваемых кромках в виде различных окислов и шлаков, кислородом, растворенным в металлической ванне и химически активных шлаках.

Для уменьшения концентрации кислорода вводятся элементы – раскислители, имеющие большее средство с кислородом, чем металл сварочной ванны.

Металлы, способные растворять водород, подразделяют на две группы:

· не имеющие соединений с водородом (железо, медь, кобальт, никель и другие);

· способные соединяться с водородом (титан, ванадий,палладий, цирконий, тантал, торий и редкоземельные элементы).

Водород, растворенный в металле сварочной ванны, и его неполное выделение в процессе кристализации ведет к образованию различных дефектов: пор, микро- и макротрещин в сварочном шве, горячих и холодных трещин в околошовной зоне.

Основным источником азота в зоне сварки является окружающий воздух.

Азот растворяется в железе, молибдене, титане и маргаеце, вступая с ними во взаимодействие с образованием нитридов.

30

Для уменьшения содержания азота в зоне сварки необходимо защищать ее от атмосферного взаимодействия. Этого достигают при сварке в среде защитных газов.

Сераможет попасть в сварочную ванну из основного металла, сварочной проволоки, различных покрытий и флюсов.

Фарфорв металле шва содержится в виде фосфидов железа. Фосфиды вызывают снижение ударной вязкости металла шва.

Для уменьшения вредных влияний фосфора и серы вводятся элементы, способные образовывать с ними нерастворимые в металле соединения (удаление в шлак). С этой целью, например, в сварочную проволоку и омазку электрода вводят кальций и марганец.

В сварном соединении можно выделить три основные зоны, имеющие различную микростркутуру:

I зона – основного металла;

II зона – термического влияния;

III зона – наплавленного металла сварного шва

Зону термического влияния подразделяют на следующие участки:

1 – неполного расплавления– участок неполного расплавления является переходным от зоны

наплавленного металла шва к основному металлу. Ширина участка составляет 0,1 – 0,5мм;

2 – перегрева– участок перегрева является областью сильно нагретого (1100 - 1500ºС) основного

металла. Ширина участка перегрева достигает 3-4мм;

3 – нормализации– участок нормализации является областью основного металла, нагретого в пределах

от 930 до 110ºС. Участок нормализации имеет ширину от 0,2 до 4-5мм;

4 – неполной перекристализации– участок неполной кристализации является областью основного

металла, нагретого до 720 - 850ºС. Ширина этого участка колеблется от 0,1 до 5мм;

5 – рекристализация– участок рекристализации является областью основного металла, нагретого в

пределах от 450 до 720ºС. Ширина участка – от 0,1 до 1,5мм;

6 – синеломкости– участок синеломкости распологается за участком рекристализации и лежит в

интервале температуры от 200 до 450ºС. На этом участке наблюдаются синие цвета побежаности,

откуда и название. Основной металл в этой зоне не имеет видимых структурных изменений, однако

характеризуется снижением пластических свойств.