Влияние кислорода на процесс образования вызываемых азотом пор при дуговой сварке плавящимся электродом

Abstract

Одним из наиболее распространенных дефектов сварных соединений, выполняемых дуговой сваркой плавящимся электродом, особенно на открытых площадках, является пористость азотного происхождения. Считается, что для получения бездефектных швов при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей содержание азота в них не должно превышать 0,01…0,03 %. Вместе с тем на практике имеют место факты получения плотных швов при содержании азота до 0,18 %. Это свидетельствует о том, что кроме концентрации азота и температуры на процесс образования связанных с ним пор определяющее влияние оказывают еще и другие факторы. Одним из таких факторов, как показывают проведенные аналитические и экспериментальные исследования, является содержащийся в металле сварочной ванны кислород. Он способен тормозить поступление атомов азота из расплава в газовую полость развивающегося зародыша или пузырька (эффект кислородного адсорбционного торможения). Вновь установленная закономерность была использована при разработке технологического процесса сварки стальных конструкций в углекислом газе на открытых площадках при воздействии ветра скоростью до 8…10 м/с.

Nitrogen-induced porosity is one of the most common defects in welded joints produced by consumable electrode arc welding, particularly, in open sites. It is believed that in order to produce sound welds in low-carbon and low-alloyed steels, their nitrogen content should not exceed 0.01–0.03 %. At the same time, cases of producing tight welds at up to 0.18 % nitrogen content are found in practice. This is indicative of the fact that alongside nitrogen concentration and temperature, other factors also have a determinant influence on the process of nitrogen-induced pore formation. One of such factors, as shown by the conducted analytical and experimental investigations, is oxygen present in weld pool metal. It is capable of slowing down penetration of nitrogen atoms from the melt into the gas cavity of developing nucleus or bubble (effect of oxygen adsorption inhibition). The newly established regularity was used in development of the technology of CO2 welding of steel structures in open sites under the impact of wind with the speed of up to 8–10 m/s.