Сварка металлов характеризуется высокими температурами и обширным выделением тепла в зоне сваривания. Под воздействием электрической дуги, кромки металла, электродный и присадочный металл плавятся.
Во время этого процесса образуется сварочная ванна, которая покрыта со всех сторон шлаком. Расплавленный металл контактирует со сварочной ванной, а также с выделяющимися газами и воздухом. Взаимодействие металла с кислородом вызывает отрицательное воздействие, и приводит к окислению сварочного соединения.
Что происходит в зоне сварки
Кислород попадает в зону сварки не только из воздуха. Он может выделяться из электродного покрытия, а также из газовой среды. При воздействии с расплавленным металлом кислород приводит к окислению железа, что ведёт к снижению пластичности металла, а также к появлению на нем мелких пор и трещин.
Все протекающие физико-химические процессы в зоне сварки, так или иначе, влияют на качество сварного соединения. Чтобы получить сварной шов высочайшего качества, необходимо знать меры по защите расплавленного металла от воздействия на него кислорода и водорода с азотом.
Как защитить расплавленный металл в сварочной ванне
Для защиты расплавленного металла в сварочной ванне от отрицательного воздействия кислорода служит газовая оболочка. Газ, выделяемый в процессе сгорания электродной обмазки, имеет особый состав, который предотвращает образование оксидов.
Однако этого порой недостаточно и приходится дополнительно осуществлять раскисление металла. Это приводит к увеличению качества сварного шва и отсутствию многих дефектов вызванных вредным влиянием на металл, водорода, азота и кислорода.
Раскисление металла позволяет вывести оксиды из сварочной ванны. Для этих целей в расплавленный металл вводятся особые элементы. Попадают они в сварочную ванну вместе с присадочным материалом (электродная проволока), либо с помощью электродного покрытия, а также флюса.
Например, кремний и титан — являются хорошими раскислителями металла. Высокий процент их содержания в электродной обмазке улучшает качество сварного соединения. Кроме этого, наличие кремния и титана образовывают в газовой среде нитриды, которые снижают количества азота в расплавленном металле сварочной ванны.
Однако основным раскислителем металла является марганец. Данный компонент добавляется практически в каждое электродное покрытие или флюс. Марганец активно взаимодействует с другими элементами электродной обмазки, он хорошо выводит серу из стали, а после растворяется в шлак.
Как видно, качество сварного соединения во многом зависит от состава электродного покрытия. Его компоненты, так или иначе, влияют на шов и защиту расплавленного металла в сварочной ванне. Качественные электроды во время сгорания образуют надежную газовую среду, которая защищает металл от оксидов и производит его раскисление.
Еще статьи про сварку:
- 10 советов начинающему сварщику, как быстро научиться варить