ОСНОВЫ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Барботирование шлаковой ванны

При сварке алюминиевых и титановых сплавов газы, растворен­ные в расплаве, резко снижают прочностные характеристики сварного соединения. Процесс ЭШС не обеспечивает дегазации металла шва. Поэтому, при ЭШС алюминиевых и титановых сплавов применяют барботирование. Барботирование - пропускание через жидкость газа для поглощения растворенных в жидкости газов и лучшего переме­шивания жидкостей.

Механизм барботирования основан на принципах: направленной диффузии растворенных в расплаве газов к поверхности пузырьков продуваемого газа, где парциальное давление мало; адсорбции газов к поверхности пузырьков и частичной их молизации.

Схема ЭШС с барботированием сварочной ванны приведена на рис. 2.26 Инертный газ (аргон) подается в газовую камеру 5 через штуцер 4. проходя по каналам плавящегося мундштука 6, газ прони­кает в шлаковую ванну 3 и в ванну расплавленного металла 2. При этом газ теряет скорость, отдает часть своей кинетической энергии расплавам и создает циркуляционные потоки и турбулентные пульса­ции. При нагреве газа происходит увеличение его объема и давления. Общая работа расширения газа, используемая для перемешивания расплавов, равна сумме работ адиабатического расширения струю га­за при прохождении ее через каналы и изотермического расширения при всплывании пузырьков.

Барботирование позволяет устранить неравномерное оплавле­ние кромок основного металла, увеличить перенос теплоты на пери­ферию ванны расплавленного металла, измельчить структуру металла шва, удалить из шва не металлические включения и интенсифициро­вать процесс рафинирования жидкого металла.