Основные металлургические процессы при дуговой сварке, взаимодействие жидкого металла сварочной ванны с азотом и водородом

Взаимодействие с азотом. Азот воздуха, попадая в столб дуги, разогревается и частично диссоциирует. В атомарном состоянии азот растворяется в жидком металле. В процессе охлаждения азот выпа­дает из раствора в виде соединений — нитридов Fe₂N, Fe₄N. ато­марный азот может соединяться и с кислородом, образуя оксид азота N0, который, растворяясь в каплях электродного металла, переходит в сварочную ванну. Примесь азота в металле шва вредно влияет на его механические свойства, особенно на пластичность. Кроме того, при насыщении металла азотом усиливается образование газовых пор. С целью снижения содержания азота в металле шва применяют устройства для защиты расплавленного металла от контакта с воздухом или добавляют в металл шва химические эле­менты, связывающие азот в неметаллические включения.

Взаимодействие с водородом. Водород может попасть в зону свар­ки из влаги в покрытии электрода или флюсе, из ржавчины на поверхности сварочной проволоки или детали, из воздуха. Ато­марный водород хорошо растворяется в жидком металле. С увели­чением температуры нагрева растворимость увеличивается. При охлаждении и кристаллизации сварочной ванны выделяющийся водород не успевает полностью удаляться из металла шва. Это приводит к образованию в шве газовых пор. Снижение насыщен­ности швов водородом добиваются путем качественной защиты расплавленного металла при сварке, а также путем очистки и прокалки сварочных материалов.