3. Понятие о свариваемости стали.

Свариваемость - это свойство одного или нескольких металлов основывать, в процессе сваривания, соединение которое отвечает эксплуатационным и техническим требованиям свариваемого изделия или элемента конструкции. Сложность понятия «свариваемость» металлов объясняется необходимостью оценки взаимосвязи свариваемых изделий или элементов конструкции.

Существует множество показателей свариваемости. Например, показатель свариваемости легированных сталей – этовозможность сварного шва обеспечить необходимые свойства (сохранение прочности при перепадах температур, стойкость к коррозии). Еще одним показателем свариваемости является отсутствие в сварном соединении дефектов и трещин.

По свариваемости все стали делятся на 4 группы.

I - хорошо сваривающиеся (стали с содержанием углерода до 0.25%)

II - удовлетворенно сваривающиеся (стали с содержанием углерода 0.25-0.35%)

III - ограниченно сваривающиеся (стали с содержанием углерода 0.35-0.5%)

IV - плохо сваривающиеся (стали с содержанием углерода более0.5%)

С технологической точки зрения свариваемость это отношение металла к выбранному режиму сварки и способу сваривания. С физической точки зрения свариваемость выражается процессами, которые протекают в месте соединения металлов.

Некоторые металлы имеют одинаковые физические свойства и химический состав (такие металлы называются однородными), некоторые – разный (такие металлы называются разнородными). Металлы, которые имеют одинаковые физические свойства и химический состав – физически свариваемые, что нельзя сказать о разнородных металлах.

4. Электрическая сварочная дуга.

При электродуговой сварке расплавление металла свариваемых кромок деталей и электрода производится теплотой, выделяемой электрической дугой. Электрическая дуга представляет собой длительный устойчивый электрический разряд между электродами в ионизированной газовой среде.

Для сварки металлов обычно используется электрическая дуга прямого действия, в которой одним электродом служит металлический стержень, а вторым - свариваемое изделие. К электродам подведено питание от источника постоянного тока.Дуга может питаться и от источника переменного тока.

Электрическая дуга возникает в результате сильного нагрева торца электрода (катода), который под действием электрического поля начинает испускать свободные электроны (электронная эмиссия). В дуговом промежутке образуются положительно заряженные частицы - ионы. Процесс образованияионов называется ионизацией. Газ в дуговом промежутке содержащий ионы, становится ионизированным, а дуговой промежуток - электропроводным.

Проводимость ионизированного газа в дуговом промежутке зависит от степени ионизации. Степень ионизации - отношениезаряженных частиц в данном объеме газа к общему количеству частиц до начала ионизации. Чем выше степень ионизации, тем устойчивее горит дуга. Для повышения степени ионизации, а следовательно для стабилизации горения дуги, в дуговой промежуток вводят такие элементы, которые обладают наибольшими потенциалами. Такими элементами являются калий,барий и др.

Электрическая дуга возбуждается путем короткого замыкания сварочной цепи и быстрого отвода электрода от свариваемой детали.

При горении дуги на поверхности свариваемого изделия образуется ванная расплавленного металла (сварочная ванная) с углублением - кратером. Расстояние от конца электрода до поверхности сварочной ванны называется длиной дуги. Практически можно считать нормальной дугу, длина которой приблизительно равна диаметру электродного стержня.

При питании дуги от источника переменного тока дуга будет гаснуть и вновь зажигаться один раз в течении каждогопериода. Во время этих перерывов будет уменьшаться степень ионизации дугового промежутка, что снизит устойчивость горения дуги. Для повышения устойчивости дуги переменного тока вводят в покрытие электродов большее количество элементов с низким потенциалом ионизации.