Анализ состава газовой фазы в зоне столба дуги
Температура газов и паров в столбе дуги достигает 6000 К, что чрезвычайно усиливает их химическую активность и интенсифицирует процессы взаимодействия с металлами и между собой отдельных компонентов газовой среды. Кроме того, активация взаимо
действия газов с металлом обусловлена высокой температурой металла в месте сваривания. Принято различать две зоны (рис. 9.1): зона 1 высоких температур, достигающих температуры кипения, и зона 2 пониженных температур, приближающихся к температуре плавления. В высокотемпературную зону входят капля на электроде, капля, проходящая столб дугового разряда, и активное пятно на передней стенке сварочной ванны. Кроме того, взаимодействие металла с газами в зоне дуги усиливается электрическим потенциалом между анодом и катодом и движением заряженных газовых частиц в электрическом поле дуги.
|
^св металл ванна Рис. 9.1. Распределение температур в зоне столба дуги: 1 - зона высоких температур (Т < Гкип); 2 - зона низких температур (Т> Ткрист) |
|
360 мм/с |
|
л#- і* |
г, мм 2 О -2 -4 -6 -8
-16 -12 -8 -4 0 4 х, мм
Рис. 9.2. Расчетное поле движения металла в продольном сечении сварочной ванны (х = 0, z = 0 - положение сварочного источника)
Чрезвычайно важную роль играет и интенсивное перемешивание жидкого металла сварочной ванны (рис. 9.2), увеличивающее площадь соприкосновения газа с жидким металлом и его распределение по объему в зоне пониженных температур. Физикохимические процессы в металле, протекающие с участием газовой среды, оказывают большое влияние на качество сварных соединений. Важнейшими из этих процессов являются диссоциация и ионизация газов, растворение газов в жидком металле, различные химические реакции в самой газовой среде и при ее взаимодействии с металлом.
