Вы здесь

Влияние водорода на образование микротрещин в металле шва и зоне сплавления

Процесс выделения водорода не прекращается и по окончании кристаллизации металла. Даже при комнатной температуре оп протекает с ощутимой скоростью. Вместе с тем процесс растворения происходит чрезвычайно медленно и получает сколько-нибудь заметное развитие только при нагреве металла до 250 - 300° С и выше. Поэтому при комнатной температуре из перенасыщении водородом металла происходит выделение его не только во внешнюю среду, но в значительной степени в микроскопические и субмикроскопические полости (поры), всегда имеющиеся в твердом металле. Это приводит к повышению в них давления, создаваемого молекулярным водородом. Уровень давления молекулярного водорода ограничивается величиной К .

Таблица 1. Содержание свободного выделяющегося водорода в металле шва, выполненного различными методами (малоуглеродистая сталь)

Метод сварки

Водород, выделенный из металла шва глицериновым методом при 45-50°С в течение 48-72 час. В мл/100г

Дуговая сварка

 

Электроды ЦМ-7

5,24

Электроды ЦМ-7 + в покрытие введено 3% ферросилиция

11,75

Электроды ЦУ-1, покрытие имеет влажность 0,1%

2,15

Электроды ЦУ-1, покрытие имеет влажность 4,25%

6,17

Кислородно-ацетиленовая сварка

5,00

Дуговая сварка в углекислом газе

0,04

Дуговая сварка в осушенном углекислом газе

0,00

 

Учитывая, что растворимость водорода при 20° С и PH2 = 1 атм составляет ~ 10-3 см3/100 г и принимая во внимание данные табл. 1, следует прийти к выводу, что при некоторых процессах сварки степень перенасыщения может в 100 раз превышать предельную растворимость водорода. При этих условиях, исходя из равенства , равновесное давление молекулярного водорода в полостях должно составлять 1002 = 10 000 атм. Замечено, что сварка малоуглеродистой стали электродами с влажным покрытием или применение недостаточно просушенных флюсов может привести к образованию небольших трещин-надрывов протяженностью до 0,3 мм и выше в том случае, когда наплавленный валик проходит температурный интервал 150 - 200° С с большой скоростью (например, при сварке без подогрева металла большой толщины на ограниченных режима). Большинство этих надрывов ориентировано в поправлении, перпендикулярном к поверхности свариваемых элементов. Указанные дефекты вызывают местные разрушения материала из-за чрезмерно высоких давлений молекулярного водорода в микропорах (микрополостях). 

Категория: 
Не удалось подключиться: Unknown database 'maro3'