В данной статье речь пойдет о вредных примесях при сварке (вкратце).
СЕРА.
Сера-всегда вредная примесь при сварке металлов, так как она образует относительно легкоплавкие эвтектики Me-MeS, что создает возможность образования "горячих" или "кристаллизационных" трещин в металле шва (визуально на поверхности их порой довольно сложно определить, даже по наличию окалины и цветов побежалости).
Её содержание в металле шва и сварочных материалах всегда следует жестко лимитировать. Снижение вредного влияния серы достигается ее переводом из сульфидов железа в сульфиды с белее высокой температурой плавления (в сварочную ванную добавляют марганец в достаточных количествах в виде порошка, который обычно содержится в обмазке электродов, либо содержится в самой проволоке в виде соединения, либо добавляют кальций, который также содержится в обмазке электрода). Общее снижение содержания серы в металле при сварке возможно также при сильно основных шлаках (плавиковый шпат, который содержится в обмазке электрода, и мрамор).
ФОСФОР.
Фосфор-почти всегда вредная примесь в металлах, снижающая их пластичность. Так, при кристаллизации стали фосфор образует ряд соединений с железом, отличающихся своей хрупкостью, кристаллы которых могут стать "зародышами" "холодных" трещин. Содержание фосфора в металле шва при дуговой сварке понизить практически не удается, так как он удаляется в окислительных шлаках, а сварочные шлаки, в основном - восстановительные. При сварке медных сплавов фосфор не представляет собой вредную примесь, так как он способен раскислять металл, образуя летучий оксид P2O5.
КИСЛОРОД.
Кислород- вредная примесь в металле при сварке, снижающая пластические свойства металла, поэтому при всех видах сварки предусматривается процесс раскисления металла шва до допустимой нормы. При сварке металлов высокой активности (алюминий, титан и прочее) следует создавать бескислородную атмосферу - аргон, гелий, вакуум, галидные флюсы, так как раскислителей для таких металлов подобрать сложно.
АЗОТ.
Азот поглощается металлом сварочной ванны из атмосфера дугового промежутка (столб дуги), в котором он находится в основном в атомарном состоянии и частично в ионизированном. Растворимость азота в жидком металле выше, чем в твердом, и в процессе кристаллизации металла шва он может выделяться в газообразном состоянии, образуя поры. При кристаллизации металла сварочной ванны азот образует почти со всеми металлами соединения - нитриды различной степени устойчивости. Нитриды железа образуют очень хрупки игольчатые кристаллы, разрушение которых приводит к зарождению "холодных" трещин (по-другому - замедленное разрушение, не так как в случае с фосфором "НЕ ПУТАТЬ").
ВОДОРОД.
Пожалуй самый опасный и "коварный" элемент. Водород при сварке - всегда вредная примесь (так как очень сильно охрупчивает металл). Источники водорода при сварке:
1. Водород, поглощенный металлом из атмосферы дугового разряда
2. Водород, растворенный в основном металле.
Водород, поглощенный из атмосферы дугового разряда, в которой он находится в атомарном и в ионизированном состояниях, при кристаллизации резко снижает свою растворимость и, выделяясь из металла, вызывает возникновение пор и трещин.
Водород, содержащийся в основном металле, может находиться в состоянии твердого раствора внедрения - диффузионно-подвижный водород, а также находиться в связанном состоянии - гидридный водород. Водород в молекулярном состоянии находится в микронесплошностях металла.
К основным путям снижения водорода в зоне сварки относят: частичное окисление атмосферы в сварочной зоне (сварка в СО2, использование электродов с руднокислыми покрытиями), введения во флюсы и покрытия электродов фторидов и хлоридов (плавиковый шпат и соли), просушка сварочных материалов (прокалка электродов, проволоки, флюсов, просушка защитных газов и т.д.)
Это были основные вредные примеси при сварке.