ОСНОВЫ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Металлургические процессы при газовой сварке
Г азовая сварка происходит при относительно низкой скорости нагрева и охлаждения сварного соединения. Поэтому велика вероятность получения крупнозернистых структур.
При использовании окислительного сварочного пламени происходит интенсивное окисление железа: Fe +O=FeO. Образующаяся закись железа окисляет легирующие элементы и углерод: Si+2FeO=SiO2+2Fe; Mn+FeO=MnO+Fe; Fe3C+FeO = CO|+4Fe (происходит частичное восстановление железа). Оксиды марганца и кремния могут остаться в металле сварного шва или всплыть вверх и перейти в сварочный шлак. Если содержание марганца, кремния и углерода в сварочной ванне недостаточно, то восстановление железа не происходит, что приводит к ухудшению механических свойств сварного шва.
При сварке науглероживающим пламенем окись углерода и свободный углерод реагируют с железом, образуя карбид железа: 3Fe+2CO=Fe3C+CO2; 3Fe+C= Fe3C. Следовательно, происходит науглероживание железа. Эти химические реакции позволяют применять науглероживающее пламя для сварки чугуна.
При сварке нормальным пламенем сварочная ванна контактирует в основном с водородом и окисью углерода образующимися в восстановительной зоне сварочного пламени. Обычно оксид углерода не успевает вступить в химическую реакцию с легирующими элементами стали. При высоких температурах водород растворяется в расплаве железа. При охлаждении сварочной ванны водород выделяется из расплава, поступает в факел сварочного пламени и сгорает с образование паров воды. При сварке медных и алюминиевых сплавов, высоколегированных сталей, выделяющийся водород приводит к растрескиванию и пористости сварного шва.
