Электрогазосварка. Электросварка. Газосварка

§ 8. Газовые поры в сварных швах

Появление в сварных соединениях пустот и газовой пористости является результатом выделения газов из металла. Газы, выделяющиеся из жидкого наплавленного металла при его охлаждении и затвердевании, способствуя освобождению металла от шлаковых включений, создают пористость в шве или наплавке. Количество выделяющихся газов увеличивается с повышением температуры перегрева металла.

Внутренние поры в шве

Поры могут возникнуть как в металле шва, так и в зоне взаимной кристаллизации. Поры располагаются внутри шва или выходят на его поверхность (рис. 3 и 4). По своей форме поры могут быть шарообразными и вытянутыми в виде гусеницы. Иногда наблюдается скопление большого числа разнообразных пор.

Газы в наплавленном металле могут быть в следующих состояниях: механически включенные (в порах и пузырях); в растворе в виде химических соединений (например, 02 в виде FeO, N2в виде Fe4N и т. д.); непосредственно растворенные (Н2, С02 и др.).

Главными причинами, способствующими образованию газовых пор в металле шва, являются:

интенсивное выделение газов при кристаллизации металла шва; наличие влаги в присадочных материалах (присадочная проволока, электроды, флюсы) и наличие окислов (окалина, ржавчина) на кромках деталей;

недостаточная раскисленность и, как следствие, большая насыщенность основного металла газами;

относительно высокая концентрация FeO в металле шва при газовой и ручной дуговой сварке низкоуглеродистой стали, что при повышенном содержании углерода в присадочной проволоке или в электродах является причиной выгорания углерода по. реакции FeO+ С = Fe+ СО; выделение окиси углерода из металла шва в момент кристаллизации вызывает образование пор;

наличие в стали в значительном количестве растворенного водорода, который, диффундируя в мельчайшие пузыри, образованные окисью углерода, может увеличить их до заметных размеров;

повышение давления над поверхностью ванночки по каким-либо причинам вызывает повышение давления газов в пузырях; вследствие этого размеры пузырей уменьшаются и снижается скорость их всплывания, они могут не достигнуть поверхности швов до затвердевания металла, и в швах возникают поры. Основной причиной, увеличивающей давление над поверхностью, является повышенная вязкость шлаков.

Наружные поры (свищи) при автоматической сварке
Поры и пузыри, соответственно их величине и расположению в наплавленном металле, понижают его механическую прочность. Наличие пор в шве вызывает концентрацию напряжений и, следовательно, создает условия для разрушения сварного соединения. Мелкие равномерно расположенные поры менее вредны, чем крупные сконцентрированные в местах высокого напряжения, если даже количество мелких пор во много раз превышает количество крупных. Газы, остающиеся в наплавленном металле, повышают его хрупкость, твердость и понижают пластичность.

вверх страницы

Мебель для зала стенка mebel-on.ru