ТЕОРИЯ сварочных процессов

Снижение содержания водорода в металле шва при сварке под флюсом

Содержание водорода в сварочной ванне в процессе сварки может быть существенно снижено следующими способами:

- прокалкой сварочных материалов (флюсов, присадочных проволок). Температура прокалки флюса зависит от состава флюса и может изменяться от 627 до 1232 К. Чем выше основность флю­са, тем больше температура прокалки;

- проведением операции сушки перед прокалкой при темпера­туре 373...627 К;

- сокращением времени между прокалкой и сваркой (для пем­зовидных не более 4 ч, а для стекловидных не более 8 ч). Керами­ческие флюсы просушивают до 313...363 К, а прокаливают при 873 К. Более высокая температура прокалки (1232 К), применяемая для плавленых флюсов, не допустима для керамических флюсов, так как приводит к окислению металлических добавок, входящих в состав флюса. Поэтому при прочих равных условиях применение керамических флюсов приводит к повышению содержания водо­рода в металле шва по сравнению с его содержанием при приме­нении плавленых флюсов;

- снижением парциального давления водорода в атмосфере ду­ги путем очистки свариваемых кромок от ржавчины, окалины и масляных пленок;

- применением постоянного тока обратной полярности (вместо переменного), препятствующего электростатическому притяже­нию положительно заряженных ионов Н^+ к аноду.

При сварке с флюсовой защитой, включая комбинированную газошлаковую защиту, существенное снижение главного фактора - парциального давления водорода во флюсовой полости и в зоне столба дуги достигается его связыванием в нерастворимые соеди­нения с фтором (HF) по реакциям, в которых участвуют CaF2 и Si02, входящие в состав флюсов:

CaF2 + Н2 = Са + 2HF;

CaF2 + Н20 = СаО + 2HF; (10.6)

CaF2 + 3Si02 —> CaSi03 + SiF4 (реакция

промежуточная);

SiF4 + 2Н2 —> Si + 4HF;

SiF4 + 2Н20 -> Si02 + 4HF.

Кроме того, тщательная прокалка флюсов, хранение в герметичной таре, очистка поверхности металла и электродной проволоки от

ржавчины Fe203 • 2Н2О и масла позволяют снизить уровень водо­рода в металле шва и предотвратить порообразование.

При сварке под кислыми кремнемарганцевыми флюсами сни­жению водорода способствует также кислород, связывающий его в

нерастворимые соединения ОН и Н2О.