А.Д.Рахманов

Об условиях зарождения газовых пор при дуговой сварке

(Часть III)

      Рассмотрим график (рис.2), на котором при σ_ж.г.= const  схематически нанесены значения работ А₃  и А_ф в зависимости от (р_в - р_о). Видно, что в той его части, где А₃>А₀ , образование стойких зародышей за счет флуктуации невозможно. Напротив, в области, где  А₃ ≤ А_о   зародыши будут возникать.

                           Рис.2. Схема зависимости работы образования зародышей А₃

                                       и работы за счет флуктуаций А_ф от (р_в – р_о)

      Не имея возможности определить величину А_о ,  попытаемся, основываясь на экспериментальных данных, отыскать близкое к ней значение А₃₁,  которое, однако, превосходит А_о.

      За значение А₃₁  примем величину работы, которая потребовалась бы для образования зародышей в условиях классического эксперимента Кербера и Эльзена [3]. При проведении этого эксперимента жидкая сталь, переокисленная в 10-15 раз, находясь в тигле, покрытом глазурью, не обнаруживала даже следов кипения. Ее поверхностное натяжение должно было бы составлять от 800 до 1000 эрг/см² [7].

      Для того, что искомое значение А₃₁ гарантированно превышало значение А₀, учитывая приближенность характеристик жидкой стали, очевидно, следует принять σ_ж.г. = 1000 эрг/см² и  р_в  = 10 атм. Применяя формулу (9), получим А₃ ≈ 0,2∙ 10^-3  эрг.

      В соответствии с ранее изложенным можно сделать следующий вывод: если работа образования зародышей больше или равна А₃₁ = 0,2∙10^-3 эрг, то она не может быть практически осуществлена за счет флуктуаций. Принято [1, 4, 5], что образование зародышей в гомогенном жидком металле при дуговой сварке невозможно. Если это так, то работа их образования должна быть больше 0,2∙10^-3 эрг.

      Величину А₃  будем оценивать применительно к металлу, наплавленному электродами типа УОНИ-13, которые наиболее чувствительны к пористости. Этот металл относится к спокойной стали, поэтому его поверхностное натяжение при температуре, близкой к температуре кристаллизации, находится примерно в пределах от 1000 до 1600 эрг/см² [7].

     Давление выделения газов  р_в, при котором начинает наблюдаться пористость в швах, рассчитано по данным работы [8]  и приблизительно составляет 1,3-1,8 атм.

( часть1 - часть2 - часть3 - часть4 - часть5 - часть6 - часть7 - часть8 )

Электроды для сварки Ø 4.   Купить электроды сварочные Ø 5