Файл: Елистратов, П. С. Сварка чугуна сталью.pdf

Н а п р я ж е н и е н а д у г е. Повышение напряжения несколько снижает глубину проплавления, однако в тех пределах изменения напряжения, которое обычно имеет место при средних режимах сварки чугуна, его можно считать не влияющим ии на /гь ни на Іі\Ці2.

С к о р о с т ь с в а р к и . Увеличение скорости сварки снижает глубину проплавления, однако отношение hi/h2 изменяется незначительно. Это вызвано тем, что с повы­ шением скорости сварки несколько снижается и усиле­ ние валика. По-видимому, можно считать, что в тех пре­ делах изменения скорости сварки, которые имеют место

выполнять при перпендикулярном расположении элек­ трода по отношению к плоскости свариваемого изделия и при расположении углом вперед или углом назад. Сварка углом вперед способствует снижению глубины проплавления, но при этом также снижается и усиление валика; сварка углом назад оказывает противоположное влияние. Поэтому угол наклона может оказывать неко­ торое влияние на величину отношения hi/h2.

Р о д т о к а и п о л я р н о с т ь . Некоторое снижение глубины проплавления наблюдается при сварке на пере­ менном токе и па обратной полярности по сравнению со сваркой на прямой полярности.

С в а р к а п у ч к о м э л е к т р о д о в . Сварка (паплавка) валиков может производиться пучком электро­ дов, например диаметром 4—5 мм по два и три электро­ да в пучке. Пучок можно составить и из четырех-шести прутков диаметром 2 мм и сварку производить при соот­ ветствующих значениях силы тока. Полученные данные показывают, что во всех случаях наблюдается увеличе­ ние глубины проплавления, так же как и отношения /іі//і2, по сравнению с наплавкой одиночным электродом.

С в а р к а по у л о ж е н н о й в шов п р о в о л о к е . В этом случае можно снизить 1і\ и Іі\/Іі2 и тем больше, чем больше диаметр уложенной проволоки приближа­ ется к диаметру электрода. Однако чрезмерное повыше­ ние диаметра уложенной проволоки может привести к непровару, во избежание чего надо увеличивать силу тока. Поэтому, хотя отношение h\/h2 и снижается, глу­ бина проплавления увеличивается.

60

70% не оказывает заметного влияния на /гь хотя hjhz несколько снижается.

П о л у а в т о м а т и ч е с к а я с в а р к а т р е х ф а з ­

фаз проводов. При этом /гі//г2 было также минимальным.

скорость подачи одной и другой проволок, можно изме­ нять Іц в широких пределах при неизменно малом hi/h2.

Не все из перечисленных факторов в равной степени приемлемы для снижения глубины проплавления. Наи­ большего внимания заслуживают снижение силы тока и увеличение вылета проволоки при полуавтоматической сварке. Полуавтоматическая, а также автоматическая сварка двумя проволоками, из которых одна является присадочной, сварка трехфазгюй дугой и другие методы громоздки и малоэффективны.

Влияние металлургических факторов на размеры шва

К числу металлургических факторов относятся такие, которые вызывают физико-химические взаимодействия, влияющие на hj и lii/h2. В первую очередь это связано с химическим составом сварочного и свариваемого мате­ риалов. Так, повышение степени эвтектичности чугуна снижает температуру его плавления, что при данном ре­ жиме сварки будет вызывать большую глубину проплав­ ления. При сварке чугуна сталью металл шва содержит углерода .меньше при сварке перлитных чугунов, чем при сварке ферритных. Поэтому при сварке ферритных чугу­ нов .для сниженяи hi и hi/h2 необходимо использовать технологические факторы.

Большое значение имеет состав сварочного материа­ ла. Так как при сварке чугуна сталью сварочная проволока~должна содержать минимум углерода и кремния,

61

Глава II

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ СВАРНОГО ШВА

4. ЛЕГИРОВАНИЕ МЕТАЛЛА ШВА

При сварке чугуна сталью металл сварочной ванны состоит из двух частей: электродного (стального) н ос­ новного чугуна. Более высокое содержание углерода и кремния в чугуне определяет процесс легирования сталь­ ной части этими элементами. Выше были приведены средние значения содержания углерода и кремния в ме­ талле шва для разных условий расплавления. Более точные данные о распределении углерода п кремния в металле шва можно получить, определив физико-хими­ ческое взаимодействие углерода и кремния с металлом шва (с железом как основной составляющей), а также проанализировав механизм и кинетику легирования в ус­ ловиях сварочного процесса.

Углерод и кремний в металле шва

цементита БезС; в виде ионного раствора, когда катион углерода (С3+ или С4+) находится в общей электронной массе вместе с катионами железа (Fe2+).

В настоящее время нет единых представлений о фор­ ме существования углерода в железе, так как существо­ вание каждой из перечисленных форм доказывается не­ достаточно убедительно. Так, Маршалл и Чипмен [32], рассматривая равновесие окиси углерода с жидким же­

G4