Взаимодействие металлов с водородом и азотом при сварке плавлением. пористость и причины ее образования

Взаимодействие металлов с водородом и азотом при сварке плавлением. Пористость и причины ее образования

9.1 План лекции

1) Взаимодействие металла с азотом.

2) Взаимодействие металла с водородом.

3) Образование пористости в металле при сварке.

Атомарный азот растворяется в металлах с образованием химических соединений – нитридов например:

ккал/моль

ккал/моль

Эти нитриды образуются в области температур 700-550⁰С. При быстром охлаждении они могут оставаться в твердом растворе. При нагревании растворимость азота увеличивается скачкообразно. С увеличением содержания азота увеличиваются пределы прочности и текучести металла, но пластичность и ударная вязкость, увеличивается способность к закалке.

Водород может защищать металл от насыщения кислородами и азотом, от окисления и образования нитридов, но он растворяется в металле и может быть причиной пористости и трещин. Водород только растворяется в железе, никеле, алюминии, меди и т.п., а титаном, ванадием, цирконием образует гидриды. Максимальная растворимость водорода в железе при температуре 2400⁰С в металле происходят реакции:

При взаимодействии углерода стали с оксидами образуется окись углерода и наблюдается «кипение» металла с выделением пузырей. Если в металле нет раскислителей (Si, Mn), то кипение может привести к образованию пор в шве и снижению содержания углерода газов не успевают выйти из сварочной ванны в момент ее кристаллизации и образуют пористость в шве.

9.2 Рекомендуемая литература

1) [3] стр.234- 236.

2) [3 стр.236-238.

3) [3] стр.238.

9.3 Контрольные задания для СРС (тема 9) [3]

1) Взаимодействие металла с азотам.

2) Взаимодействие металла с водородом.

3) Образование пористости при сварке.