Коэффициенты усвоения элементов в сварочной ванне.

Выражение суммарного коэффициента усвоения (перехода) ηs элемента [Me] сварочной ванной (металлом шва), которое можно представить в таком виде:

eta_s = {delim{[}{Me}{]}_ш} / {a delim{[}{Me}{]}_а + b delim{[}{Me}{]}_b + c delim{[}{Me}{]}_c}~~~(1)

где [Ме]ш — концентрация элемента Me в металле шва, %; [Ме]a, [Ме]b, [Ме]c — концентрации указанного элемента в основном металле, сварочной проволоке и металлической добавке в покрытии, % соответственно; а, Ь, с — соответственно доли участия основного металла, сварочной проволоки и металлической добавки в покрытии в образовании металлической сварочной ванны.

Если обозначить через [Ме]н — содержание элемента [Me] в наплавленном металле (без разбавления его основным металлом).

eta_s = {delim{[}{Me}{]}_н} / ({b delim{[}{Me}{]}_b + c delim{[}{Me}{]}_c})~~~(2)

С учетом того, что b+c=l и величина с значительно меньше b, выражение можно переписать в следующем виде

eta_s = {delim{[}{Me}{]}_н} / ({delim{[}{Me}{]}_b + K_b (Me_c) delim{[}{Me}{]}_c})~~~(3)

где (Me)c — массовая доля металлической добавки в покрытии; Км — коэффициент массы покрытия.

Формула (3) служат для определения суммарного коэффициента усвоения. При известном значении ηs и требующейся концентрации рассматриваемого элемента в наплавленном металле [Ме]н можно приближенно найти количество (необходимое) металлической добавки в покрытии или керамическом флюсе:

(Me)_c =({delim{[}{Me}{]}_н - delim{[}{Me}{]}_b eta_s}) / ({k_m delim{[}{Me}{]}_c eta_c})~~~(4)

где (Me)с — в массовых долях.

Для получения той же величины в процентах данные, полученные в формуле (4), необходимо умножить на 100.

Таблица 1. Коэффициенты перехода некоторых элементов при различных способах дуговой сварки
Вид дуговой сварки Коэффициенты перехода элементов
C Mn Si Cr
Сварка в атмосфере без защиты        
проволока марки Св-08А 0,3 - 0,4 0,39 - 0,56    
то же, марки Св-18ХГСА 0,29 - 0,34 0,63 - 0,69 0,5 - 0,87 0,9 - 0,95
Сварка в среде СО2        
проволока марки Св-12Х19Н9Т   0,78 0,78 0,94
то же, марки Св-18ХГСА 0,8 0,8 0,81 0,94
Сварка в Ar + 5% O2        
проволока марки Св-18ХГСА 0,6 0,69 0,71 0,92
то же, марки Св-10ГС 0,59 0,41 0,32  
Сварка электродами марки УОНИ-13/45   0,45 - 0,55 0,14 - 0,27  

При известной величине (Ме)с ожидаемую концентрацию элемента Me в наплавленном металле [Ме]и можно определить из выражения

delim{[}{Me}{]}_н = eta_s delim{lbrace}{delim{[}{Me}{]}_b + K_m (Me)_c delim{[}{Me}{]}_c}{rbrace}~~~~(5)

или

delim{[}{Me}{]}_н = eta_s delim{lbrace}{b delim{[}{Me}{]}_b + c delim{[}{Me}{]}_c}{rbrace}~~~~(6)

Значения коэффициентов перехода для некоторых видов дуговой сварки приведены в табл. 1.

Таблица 2. Состав многослойного шва по высоте при сварке стали 16ГНМА проволокой Св-10НМ под флюсом ФЦ-6, %
Расстояние от низа шва, мм Si Mn P S
10 0,59 1,32 0,019 0,012
30 0,67 1,45 0,023 0,013
50 0,67 1,57 0,025 0,016
70 0,69 1,83 0,025 0,016
90 0,73 1,84 0,027 0,016
110 0,74 1,87 0,028 0,019

Изменения в составе многослойного шва по его высоте

При многослойной сварке состав металла шва, как правило, изменяется от слоя к слою в связи с изменением степени разбавления его основным металлом. Это связано с тем,что состав поступающих в ванну капель и основного металла обычно различен. В итоге конечный химический состав является результатом суммирования химических реакций, протекающих в сварочной ванне.

В качестве примера в табл. 2 приведены данные по изменению концентраций кремния, марганца, фосфора и серы при многослойной сварке стали марки 16ГНМА толщиной 115 мм (0,33% Si; 1,02% Мn; 0,011% S и 0,012% Р) проволокой марки Св-10НМ (0,21 % Si; 0,65% Мn; 0,007% S; 0,014°/0 Р) под флюсом марки ФЦ-6.






Навигация
Болты
Винты, шпильки, штифты, прокладки
Пружины
Заклепки
Шпонки
Гайки
Резьба
Валы
Муфты
Подшипники
Виды соединений
Передачи
Материал
Дополнительные материалы
Госты метизов
Сварка
Мы в соцсетях
podshipniki.moscow применяемость подшипников
Сортовой металлопрокат: str-steel.ru в Москве с доставкой.