ТЕОРИЯ сварочных процессов

Влияние СС>2, СО и паров Н2О на свойства стали

Оксиды углерода СО2 и СО в тех или иных количествах всегда есть в газовой среде. Степень диссоциации и окислительная спо­собность СО2 при температурах дугового разряда весьма значи­тельны (см. рис. 9.1). В отличие от С02 окись углерода СО не дис­социирует в дуговом разряде. Кроме того, СО не растворяется в жидком металле и поэтому непосредственной опасности для него не представляет. В то же время СО может создавать защитную ат­мосферу у поверхности жидкого металла, связывая кислород по реакции

С0 + -02 =С02.

2 2 2

Окись углерода может непосредственно образовываться и при сварке угольным электродом, создавая достаточную газовую за­щиту. Иную роль играет окись углерода, образующаяся в самом металле при взаимодействии углерода с кислородом или углерода с оксидами металлов. В этом отношении наиболее характерна ре­акция между углеродом и закисью железа:

[FeO] + [С] СО t + [Fe]. (9.23)

Наблюдающееся кипение металла (выделение пузырей обра­зующейся окиси углерода) способствует удалению посторонних включений. Однако если в металле шва в момент его кристаллиза­ции нет нужных раскислителей (например, Si, Мп), способных подавить реакцию дальнейшего образования окиси углерода, то кипение металла сварочной ванны может продолжаться до окон­чания кристаллизации и привести к нежелательному снижению содержания углерода, а также к образованию пор в металле шва.

Пары воды диссоциируют в зоне столба дуги полностью на во­дород и кислород. Их влияние на свойства стали при сварке опи­сано в разд. 9.2.3 и 9.2.1.

Итак, состав газовой среды в зоне столба дуги и степень актив­ности ее компонентов при сварке плавлением позволяет сделать общий вывод о необходимости защиты жидкой фазы сварочной ванны (стали) от контакта с воздухом и тщательной металлургиче­ской обработки ее для получения качественного сварного соеди­нения.