Влияние температуры капель и кинетики плавления электрода на насыщение металла азотом.

И.К.Походня, А.М.Суптель

(Часть III)

     На обратной полярности количество азота несколько снижается с повышение тока лишь в диапазоне 90-150А. Дальнейшее повышение тока мало сказывается на содержании азота в каплях. Сила и полярность тока оказывают большое влияние на температуру капель  [10] .

     При повышении температуры капель t_k с возрастанием тока металл начинает заметно испаряться, благодаря чему падает парциальное давление азота у реакционной поверхности газ-металл, а, следовательно, и содержание азота в каплях (рис.4).

Рис. 4. Содержание азота в каплях, имеющих различную температуру: а – в смеси аргона и азота; б -  в семи гелия и азота, а также чистого азота

        Влияние кинетики плавления электрода. Вместе с наплавкой на медный диск проводились опыты по наплавке на пластину из стали 0Х18Н9. Наплавка осуществлялась проволокой  Ø 2 мм в смесях гелия с 9,1% N₂, аргона с 9,1% N₂. Суммарный расход смесей составлял соответственно 1540 и 1320 л/ч, υ_н = 13 м/ч. Результаты исследований представлены на рис. 5 и 6.

Рис. 5. Влияние силы тока и полярности на время между переходами капель

Рис. 6. Влияние силы тока и полярности на массу переходящих капель (а) и время между переходами (б) (наплавка на сталь 0Х18Н9)

     При наплавке на прямой полярности масса капель Р  и время между переходами капель τ  выше, чем на обратной полярности. С увеличением тока до определенных значений наблюдается повышение  Р  и  τ . При дальнейшем увеличении тока τ  сокращается, однако в меньшей степени, чем на обратной полярности.

      Изменение поверхности капель в опытах на медном диске не оказывало значительного влияния. В диапазоне 100-440 А на прямой и обратной полярности средний радиус капель, рассчитанный из предположения их шарообразной формы и плотности металла 7 г/см³, колебался в пределах 1,54 - 2,50 мм, а отношение поверхности капли к ее объему  F/V  - от 19,5 до 11,5   1/см. Если на обратной полярности эти отношения близки к действительным, то на прямой полярности форма капель далека от сферической, вследствие чего ее реакционная поверхность существенно возрастает. Увеличится, следовательно, и F/υ. Произведение  τ   в какой-то мере характеризует влияние параметров переноса металла на взаимодействие капель с атмосферой дуги. Во всех сериях опытов значение  τ  с повышением тока снижается (рис.7).

Рис. 7. Зависимость произведения удельной поверхности капель на время между переходами от силы тока и полярности

( часть1 - часть2 - часть3 - часть4 - часть5 - часть6 - часть7)