СВАРКА И СВАРИВАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Коэффициенты усвоения элементов в сварочной ванне
В формуле (3.14) приведено приближенное выражение суммарного коэффициента усвоения (перехода) r)s элемента Me сварочной ванной (металлом шва), которое можно представить в несколько измененном виде:
^ __________________________________ [Ме]ш
а [Ме]а + b [Ме]ь + с [Ме]с
где [Ме]ш — концентрация элемента Me в металле шва, %; [Ме]а, [Ме]ь, [Ме]с — концентрации указанного элемента в основном металле, сварочной проволоке и металлической добавке в покрытии, % соответственно; а, Ь, с — соответственно доли участия основного металла, сварочной проволоки и металлической добавки в покрытии в образовании металлической сварочной ванны.
Если обозначить через [Ме]н — содержание элемента [Me] в наплавленном металле (без разбавления его основным металлом), то из формулы (3.14) получим
4s = [Ме]н/(6 [Ме]ь + с [Ме]с). (3.16)
С учетом того, что b + c= 1 и величина с значительно меньше Ь, выражение можно переписать в следующем виде 4s = [MeJ„/{[MeJ6 - f - Kb (Ме)с [Me]cj, (3.17)
где (Ме)с—массовая доля металлической добавки в покрытии; К к — коэффициент массы покрытия.
Формулы (3.14) и (3.17) служат для определения суммарного коэффициента усвоения. При известном значении r)s и требующейся концентрации рассматриваемого элемента в наплавленном металле [Ме]„ можно приближенно найти количество (необходимое) металлической добавки в покрытии или керамическом флюсе:
(Ме)с = ([Ме]н - [Ме)б 4s)/(K„ [Me]с 4с), (3.18)
где (Me) с — в массовых долях.
Для получения той же величины в процентах данные, полученные в формуле (3.18), необходимо умножить на 100.
|
ТАБЛИЦА 3.2 КОЭФФИЦИЕНТЫ ПЕРЕХОДА НЕКОТОРЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ДУГОВОЙ СВАРКИ [3]
|
|
При известной величине (Me)с ожидаемую концентрацию элемента Me в наплавленном металле [Ме]и можно определить из выражения [Ме]„ = ru {[Ме]ь + Км (Me)с [Ме]с} (3.19) или [Ме]„ = ть{Ь[Ме]ь + с[Ме]с}. (3.20) Значения коэффициентов перехода для некоторых видов дуго |
вой сварки приведены в табл. 3.
ТАБЛИЦА 3.3 СОСТАВ МНОГОСЛОЙНОГО ШВА
|
ПО ВЫСОТЕ ПРИ СВАРКЕ СТАЛИ 16ГНМА ПРОВОЛОКОЙ Св-ЮНМ ПОД ФЛЮСОМ ФЦ-6, %
|
Изменения в составе многослойного шва по его высоте
При многослойной сварке состав металла шва, как правило, изменяется от слоя к слою в связи с изменением степени разбавления его основным металлом. Это связано с тем, что состав поступающих в ванну капель и основного металла обычно различен. В итоге конечный химический состав является результатом
суммирования химических реакций, протекающих в сварочной ванне.
В качестве примера в табл. 3.3 приведены данные по изменению концентраций кремния, марганца, фосфора и серы при многослойной сварке стали марки 16ГНМА толщиной 115 мм (0,33% Si, 1,02% Мп; 0,011% S и 0,012% Р) проволокой марки Св-ЮНМ (0,21 % Si, 0,65% Мп, 0,007°/0 S; 0,014% Р) под флюсом марки ФЦ-6.
