Влияние состава проволоки на содержание азота

Повышенное содержание углерода в проволоке или покрытии приводит к снижению содержания азота в металле шва. «С» снижает растворимость азота в железе и его поверхностную активность.

Окисление углерода в капле и ванне способствует уменьшению адсорбции азота. Выделение пузырьков окиси углерода в ванне также может понижать содержание азота в шве.

При содержании Mn до 4% содержание N₂ в металле шва снижается. Дальнейшее повышение Mn в проволоке или покрытии приводит к увеличению содержания N₂, что связано с образованием нитридов и изменением структуры металла при высоком легировании марганца.

При содержании Si в проволоке до 4% содержание азота в швах также снижается, что объясняется его влиянием на растворимость азота в железе.

Значительно увеличивает содержание азота легирование швов хромом, молибденом. Ванадий оказывает незначительное влияние.

Ti снижает остаточное содержание азота в сварочных швах.

Данные о влиянии циркония и алюминия противоречивы.

Влияние состава атмосферы дуги

Увеличение парциального давления азота в смеси с Ar, CO₂, O₂ приводит к повышению его содержания в металле шва. Это объясняется по-разному: образованием No, активацией азота в дуге в присутствии кислорода, увеличением растворимости азота в железе при сварочных температурах в присутствии FeO, хорошей растворимостью окиси азота в металле стальной сварочной ванны, возрастанием электрического поглощения азота на катоде.

Влияние режима сварки и полярности

При сварке на воздухе и в азоте низкоуглеродистых и нержавеющих сталей (обратная полярность) происходит снижение содержания (см. рис. а) азота в металле с ростом тока и, наоборот, увеличение содержания азота при повышении напряжения дуги.

Влияние силы тока на количество азота в каплях электродного металла при сварке на обратной полярности не обнаружено. На прямой полярности с ростом тока содержание азота в каплях повышается.

В. В. Подгаецкий и В. И. Галинич высказали предположение; что в процессе сварки азот может адсорбироваться поверхностью жидкой стали не только в виде нейтральных частиц, но и в виде положительных ионов. Электроны в области катодного падения напряжения ионизируют атомы азота, способствуя его растворению. По мнению В. В. Подгаецкого, вокруг катода создается электронное облако, препятствующее возникновению положительных ионов и уменьшающее возможность растворения газов на катоде. При сварке на переменном токе смена полярности разрушает электронное облако, увеличивая возможность появления положительных ионов в области катодного падения напряжения и растворения их в жидком металле.

В. И. Лакомским и Г. М. Григоренко выдвинута гипотеза о преимущественном «электрическом» поглощении газов на катоде при дуговой сварке плавящимся электродом. В соответствии с этой гипотезой положительные ионы газа (H₂, N₂) получают большую кинетическую энергию в электрическом поле у катода и внедряются в поверхностные слои жидкого металла электрода.