Задание и обработка результатов

4.1 Определить численные значения упругости разложения (диссоциации)

Углекислый газ применяется в качестве защитного газа при сварке углеродистых и легированных сталей. В некоторых типовых электродных покрытиях в качестве составляющих применяются карбонаты, в частности CaCO₃, в виде порошка мела или мрамора.

Упругость диссоциации CaCO₃ выражается уравнением

(4.1)

Определить температуру нала разложения CaCO₃:

1) в атмосфере воздуха (P CO₂=0.0003 ат.)

2) в атмосфере чистого CO₂ (P CO₂=1 ат.)

4.2 Определить равновесные концентрации CO₂ и CO в защитной атмосфере при дуговой сварке

Углекислый газ является окислителем для ряда металлов, а в частности, жидкого железа

(4.2)

Константа равновесия этой реакции имеет следующую зависимость температуры:

(4.3)

Определить для заданной температуры значения равновесных отношений

P CO₂/P CO дял случаев сварки электродами с покрытиями основного и кислого типа.

Сравнить полученные значения с составом газовой смеси, определенной экспериментально (табл 3.3), и сделать заключение о восстановительных или окислительных свойствах среды.

Считать, что содержание FeO в металле шва при сварке электродами кислого и основного типа составляет соответственно 0.0271 и 0.0165 масс.% при температуре 1800К.

4.3 Используя данные таблицы 3.2, определить коэффициенты химической активности электродных шлаков различных типов.

4.4 Оценить устойчивость дуги по ее разрывной длине при сварке на постоянном токе электродами с различным типом покрытия.

4.4.1 На установке для зажигания косвенной дуги закрепить два одинаковых электрода. Графитовым стержнем с изолированной ручкой поджечь дугу и дать ей догореть до естественного обрыва.

4.4.2 Изменить величину разрывной длины дуги L_p. Опыт проделать 3 раза и определить среднее значение L_p ср. В опыте использовать 2-3 пары электродов одного диаметра.

4.5 Определить относительную скорость плавления электродов при подключении на прямой и обратной полярности.

4.5.1 измерить начальную длину электродов и закрепить их на установке. Поджечь дугу, как указано в пункте 4.4.1.

4.5.2 после обрыва дуги измерить длину оплавившейся части электродов, подключенных к положительному (обратная полярность) и отрицательному (прямая полярность) полюсам источника питания.

4.5.3 Определить относительную производительность расплавления электродов А_р при прямой и обратной полярности подключения:

(4.4)

Где l_k- длина расплавленного участка на катоде;

l_a – длина расплавленного участка на аноде.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1) В каких методах сварки используется газошлаковая защита?

2) Какие основные функции выполняют электродные покрытия?

3) Какие группы веществ по назначению входят в состав типовых электродных покрытий? То же для порошковых проволок.

4) Как классифицируются покрытия в зависимости от входящих в их состав компонентов?

5) Какие металлургические особенности связаны со сваркой углеродистых сталей электродами различных групп: кислыми(А); основными (В); рутиловыми (Р); целлюлозными (Ц)?

6) Каковы отличия условий газовой и шлаковой защиты при сварке покрытыми электродами?

7) Какова связь между максимальной температурой прокаливания электродов и температурой разложения газообразующих компонентов электродных покрытий?

8) Как определить относительную устойчивость горения дуги?

9) Как влияет полярность подключения электрода на скорость его плавления?