Численное моделирование абсорбции газов наплавленным металлом при подводной мокрой сварке

Представлены результаты численного моделирования состава атмосферы парогазового пузыря и содержание водорода и кислорода в металле сварного шва в зависимости от основности шлака при мокрой подводной сварке. Математическая модель основана на расчете термодинамического равновесия в изолированной трех...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2006
Hauptverfasser:	Портнов, О.М., Максимов, С.Ю.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2006
Schriftenreihe:	Автоматическая сварка
Schlagworte:	Научно-технический раздел
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/102684
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Численное моделирование абсорбции газов наплавленным металлом при подводной мокрой сварке / О.М. Портнов, С.Ю. Максимов // Автоматическая сварка. — 2006. — № 7 (639). — С. 13-18. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-102684
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1026842016-06-13T03:04:24Z Численное моделирование абсорбции газов наплавленным металлом при подводной мокрой сварке Портнов, О.М. Максимов, С.Ю. Научно-технический раздел Представлены результаты численного моделирования состава атмосферы парогазового пузыря и содержание водорода и кислорода в металле сварного шва в зависимости от основности шлака при мокрой подводной сварке. Математическая модель основана на расчете термодинамического равновесия в изолированной трехфазной системе газ–шлак–металл. Определено, что в диапазоне температур 2000…2500 К атмосфера парогазового канала состоит из водяного пара и молекулярного водорода. Results of mathematical modelling of composition of vapour-gas bubble and content of hydrogen and oxygen in the weld metal as a function of basicity of slag in wet underwater welding are given. The mathematical model is based on calculation of thermodynamic equilibrium in an isolated three-phase gas–slag–metal system. It is shown that atmosphere of the vapour-gas channel in a temperature range of 2000...2500 K consists of water vapour and molecular hydrogen. 2006 Article Численное моделирование абсорбции газов наплавленным металлом при подводной мокрой сварке / О.М. Портнов, С.Ю. Максимов // Автоматическая сварка. — 2006. — № 7 (639). — С. 13-18. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 0005-111X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/102684 621.791.75(204.1) ru Автоматическая сварка Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Научно-технический раздел Научно-технический раздел
spellingShingle	Научно-технический раздел Научно-технический раздел Портнов, О.М. Максимов, С.Ю. Численное моделирование абсорбции газов наплавленным металлом при подводной мокрой сварке Автоматическая сварка
description	Представлены результаты численного моделирования состава атмосферы парогазового пузыря и содержание водорода и кислорода в металле сварного шва в зависимости от основности шлака при мокрой подводной сварке. Математическая модель основана на расчете термодинамического равновесия в изолированной трехфазной системе газ–шлак–металл. Определено, что в диапазоне температур 2000…2500 К атмосфера парогазового канала состоит из водяного пара и молекулярного водорода.
format	Article
author	Портнов, О.М. Максимов, С.Ю.
author_facet	Портнов, О.М. Максимов, С.Ю.
author_sort	Портнов, О.М.
title	Численное моделирование абсорбции газов наплавленным металлом при подводной мокрой сварке
title_short	Численное моделирование абсорбции газов наплавленным металлом при подводной мокрой сварке
title_full	Численное моделирование абсорбции газов наплавленным металлом при подводной мокрой сварке
title_fullStr	Численное моделирование абсорбции газов наплавленным металлом при подводной мокрой сварке
title_full_unstemmed	Численное моделирование абсорбции газов наплавленным металлом при подводной мокрой сварке
title_sort	численное моделирование абсорбции газов наплавленным металлом при подводной мокрой сварке
publisher	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate	2006
topic_facet	Научно-технический раздел
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/102684
citation_txt	Численное моделирование абсорбции газов наплавленным металлом при подводной мокрой сварке / О.М. Портнов, С.Ю. Максимов // Автоматическая сварка. — 2006. — № 7 (639). — С. 13-18. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
series	Автоматическая сварка
work_keys_str_mv	AT portnovom čislennoemodelirovanieabsorbciigazovnaplavlennymmetallompripodvodnojmokrojsvarke AT maksimovsû čislennoemodelirovanieabsorbciigazovnaplavlennymmetallompripodvodnojmokrojsvarke
first_indexed	2025-07-07T12:41:22Z
last_indexed	2025-07-07T12:41:22Z
_version_	1836991993898598400
fulltext	УДК 621.791.75(204.1) ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АБСОРБЦИИ ГАЗОВ НАПЛАВЛЕННЫМ МЕТАЛЛОМ ПРИ ПОДВОДНОЙ МОКРОЙ СВАРКЕ О. М. ПОРТНОВ, инж., С. Ю. МАКСИМОВ, канд. техн. наук (Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины) Представлены результаты численного моделирования состава атмосферы парогазового пузыря и содержание водорода и кислорода в металле сварного шва в зависимости от основности шлака при мокрой подводной сварке. Мате- матическая модель основана на расчете термодинамического равновесия в изолированной трехфазной системе газ–шлак–металл. Определено, что в диапазоне температур 2000…2500 К атмосфера парогазового канала состоит из водяного пара и молекулярного водорода. К л ю ч е в ы е с л о в а : дуговая сварка под водой, парогазо- вый пузырь, изобарно-изотермический потенциал, система газ–шлак–металл, водород, кислород, водяной пар, основ- ность шлака Дуга в условиях сварки под водой зарождается в атмосфере водяного пара, образующегося за счет нагрева воды при закорачивании электродов, и функционирует в парогазовом пузыре, состав и температура которого определяют содержание га- зов в металле сварного шва. Атмосфера пузыря является продуктом взаимодействия водяного па- ра с жидким металлом и шлаковым расплавом. Поскольку водяной пар состоит из 11,11 % H2 и 88,89 % CO2, то естественно ожидать, что именно эти газы составляют основу атмосферы парога- зового пузыря. Однако анализ его атмосферы и отходящих газов показал, что здесь в основном преобладает водород и фактически полностью от- сутствует кислород [1–3]. Цель данной работы — оценка на основе рас- чета термодинамического равновесия системы газ–шлак–металл состава атмосферы парогазового пузыря и влияния основности шлака на остаточное содержание газов в наплавленном металле. На рис. 1 представлена схема процесса мокрой подводной сварки. Примем, что атмосфера паро- газового пузыря состоит из водяного пара и про- дуктов его диссоциации. Капли электродного ме- талла, проходя через дуговой промежуток, насы- щаются газами и попадают в сварочную ванну. Расплавленный шлак, покрывающий поверхность капель электродного металла и сварочной ванны, является промежуточной фазой, участвующей в процессах взаимодействия газовой фазы с метал- лом. Шлаковый расплав сам может поглощать и растворять газообразные компоненты атмосферы пузыря и оказывать существенное влияние на их перенос к поверхности металла. Проводить ис- следования процессов взаимодействия в системе газ–шлак–металл весьма сложно, поскольку на аб- сорбцию газов одновременно влияют многие па- раметры режима сварочного процесса и это не всег- да удается контролировать. В такой ситуации при- менение методов математического моделирования упрощает поиск оптимального состава шлаковой фазы. К тому же, результаты расчетов позволяют оценить влияние каждого параметра режима сварки в отдельности. Математическая модель. Для прогнозирова- ния результатов процессов взаимодействия в сис- теме газ–шлак–металл с помощью расчетного ме- тода [4] по методике, описанной в работе [5], про- веден их термодинамический анализ. В основу ма- тематической модели положен поиск термодина- мического равновесия системы, которому соот- ветствует минимум суммарного изобарно-изотер- мического потенциала (энергии Гиббса). При этом газовую фазу представляли как смесь идеальных газов, а шлаковый и металлический расплавы — как идеальные растворы. © О. М. Портнов, С. Ю. Максимов, 2006 Рис. 1. Схема процесса мокрой подводной сварки: 1 — элек- трод; 2 — парогазовый пузырь; 3 — шлак; 4 — основной металл; 5 — наплавленный металл; 6 — капля; 7 — дуга 7/2006 13 Основная объемная доля газов поступает в ме- талл, когда он находится в расплавленном сос- тоянии [6]. Физическая модель абсорбции газов металлами подробно представлена в работах [7, 8]. При отсутствии в металле дефектов газы в нем растворяются в атомарном состоянии. Основ- ным источником поступления атомарных водоро- да и кислорода в слой у поверхности металла яв- ляется диссоциация молекул воды в атмосфере дуги. Если скорость химических реакций в ат- мосфере достаточно велика, то между их компо- нентами имеет место состояние равновесия. Как известно, молекулы воды характеризуются высокой устойчивостью при нагреве. И только при температуре свыше 1000 °С водяной пар начинает диссоциировать на водород и кислород с погло- щением теплоты: 2H2O ↔ 2H2 + O2 – 136,8 ккал. (1) Практический интерес представляют факторы, определяющие полноту протекания реакции (1) и конечный состав газовой фазы. Качественную оценку состава атмосферы можно выполнить на основании принципа смещения равновесия в нап- равлении, обратном оказываемому воздействию. Так, повышение температуры по мере приближе- ния к столбу дуги вызывает дополнительную эн- дотермическую реакцию и смещение равновесия в сторону состава атмосферы пузыря, обогащен- ной водородом и кислородом. Повышение гид- ростатического давления при постоянной темпе- ратуре неизбежно сопровождается увеличением количества частиц газа в единице объема и при- водит к изменению направления протекания ре- акции (1) на противоположное. Таким образом, повышение давления в определенной степени ни- велирует влияние температуры. Оценим, насколь- ко существенно влияние, которое оказывает дав- ление на степень диссоциации α водяного пара. Для этого в выражении константы равновесия ре- акции (1) Kp = PH 2 O 2 PН 2 2 PO 2 (2) заменим парциальные давления Pi числом молей реагирующих компонентов ni, общим числом мо- лей N и общим давлением P Pi = ni NP. При расчете на 1 моль реагирующей H2O, учи- тывая стехиометрические коэффициенты уравне- ния реакции, получаем (1 – α) молей H2O, 0,5α молей О2 и α молей H2. Суммированием находим число образующихся молей N = 1 + 0,5α. Выразив через количество молей парциальное давление компонентов реакции и подставив их значения в выражение (2), получим количественное выраже- ние функциональной связи равновесного состава газовой фазы и общего давления Kp = (1 – α)2(1 + 0,5α) 0,5α3P = (1 – α)2(2 + α) α3P . (3) Решив уравнение при заданных значениях тем- пературы, давления и константы равновесия, мож- но определить степень диссоциации, а затем и состав равновесной газовой фазы. В области срав- нительно небольших (до 2000 К) температур тер- мическая диссоциация водяного пара, как уже упоминалось выше, имеет небольшое значение. Поэтому с некоторым приближением ее значени- ем в числителе выражения (3) можно пренебречь по сравнению с целыми числами. Тогда Kp ≈ 2 α3P , т. е. значение степени диссоциации изменяется в зависимости от давления в газовой фазе про- порционально его корню кубическому. Иными словами, в этом диапазоне температур давление оказывает относительно слабое влияние на сте- пень диссоциации водяного пара и изменение сос- тава равновесной газовой фазы. Приведенные выше расчеты позволили при вы- полнении численных исследований ограничиться одним фиксированным значением давления. В ка- честве исходных заданы температура 2000…2500 К, давление 1⋅105 Па, начальный сос- тав газовой фазы — водяной пар, металлическая фаза — чистое расплавленное железо, шлаковая фаза — смесь FeO и TiO2. Причем с целью варь- ирования основности шлака соотношение FeO:TiO2 изменяли от 0,2 до 0,8. Общая энергия Гиббса системы равна сумме энергии Гиббса каждой из фаз: G = Ggas + Gshl + Gmet, где Ggas, Gshl, Gmet — энергия Гиббса соответс- твенно газовой, шлаковой и металлической фазы. Общая энергия Гиббса каждой из фаз равна сумме энергий Гиббса каждого из компонентов фазы. Для i-го компонента газовой фазы энергия Гиббса составляет Gi gas = ⎛ ⎜ ⎝ Gi 0 + RT ln ⎛ ⎜ ⎝ Pi P0 ⎞ ⎟ ⎠ ⎞ ⎟ ⎠ Mi, где Gi 0 — стандартное значение энергии Гиббса i-го компонента газовой фазы; P0 — стандартное давление (обычно 1⋅105 Па); Mi — количество мо- 14 7/2006 лей i-го компонента газовой фазы; T — темпе- ратура; R — универсальная газовая постоянная. Если принять, что шлаковая и металлическая фазы представляют собой идеальные растворы, то выражения, полученные для энергии Гиббса ком- понентов в конденсированных фазах, выглядят следующим образом: Gj shl = ⎛ ⎜ ⎝ Gj 0 + RT ln ⎛ ⎜ ⎝ Mj Mshl ⎞ ⎟ ⎠ ⎞ ⎟ ⎠ Mj, где Gj 0 — стандартное значение энергии Гиббса j-го компонента шлаковой фазы; Mj — количество молей j-го компонента шлаковой фазы; Mshl — количество молей всех компонентов в шлаковой фазе; Gk met = ⎛ ⎜ ⎝ Gk 0 + RT ln ⎛ ⎜ ⎝ Mk Mmet ⎞ ⎟ ⎠ ⎞ ⎟ ⎠ Mk, где Gk 0 — стандартное значение энергии Гиббса k-го компонента металлической фазы; Mk — ко- личество молей k-го компонента металлической фазы; Mmet — количество молей всех компонентов в металлической фазе. Однако, поскольку в таблицах термодинами- ческих величин индивидуальных веществ, как правило, содержатся значения для приведенного изобарно-изотермического потенциала на 1 моль вещества F0 F0 = S0 – H0 – H0 0 T , где S0 — приведенная энтропия; H0 – H0 0 — стан- дартное изменение энтальпии (H0 — удельная эн- тальпия; H0 0 — удельная стандартная энтальпия), то следует найти экстремум приведенного изо- барно-изотермического потенциала G, взятого с обратным знаком G∗ = – GT . Между G и F существует зависимость G∗ = F – ∆Hf, 0 0 T , где F — изобарно-изотермический потенциал; ∆Hf, 0 0 — стандартная энтальпия образования со- единения. Общее выражение для приведенного изобар- но-изотермического потенциала выглядит следу- ющим образом: G∗ = ∑ i = 1 n g ⎡ ⎢ ⎣ Gi ∗0 + RT ln ⎛ ⎜ ⎝ Pi P0 ⎞ ⎟ ⎠ ⎤ ⎥ ⎦ Mi + + ∑ j = 1 n shl ⎡ ⎢ ⎣ Gi ∗0 + RT ln ⎛ ⎜ ⎝ Mi Mshl ⎞ ⎟ ⎠ ⎤ ⎥ ⎦ Mj + + ∑ k = 1 n met ⎡ ⎢ ⎣ Gk ∗0 + RT ln ⎛ ⎜ ⎝ Mk Mmet ⎞ ⎟ ⎠ ⎤ ⎥ ⎦ Mk, (4) где ng, nshl, nmet — количество компонентов со- ответственно газовой, шлаковой и металлической фазы; Gi ∗0, Gj ∗0, Gk ∗0 — удельный приведенный изо- барно-изотермической потенциал одного моля со- ответственно i, j и k-го вещества. При нахождении экстремума G* следует учи- тывать, что для данной термодинамической сис- темы должны выполняться также следующие ус- ловия: для газовой фазы уравнение состояния газа PV = RT∑Mi i = 1 n g ; (5) для шлаковой и металлической фаз, учитывая их жидкое состояние, уравнение состояния растворов ∑Mj j = 1 nshl = Mshl; (6) ∑Mk k = 1 nmet = Mmet; (7) для каждого элемента сохраняется его масса в сис- теме [El]q = ∑nqi i = 1 n g Mi + ∑nqj j = 1 n shl Mj + ∑nqk k = 1 n met Mk, (8) где q = 1, …, N; [El]q — количество молей q-го элемента в системе; nqi, nqj, nqk — стехиометри- ческие коэффициенты, т. е. число атомов в составе молекулы; N — число элементов в системе. Таким образом, нахождение равновесного сос- тава системы сводится к нахождению экстремума функции (4) с выполнением условий (5)–(8), т. е. к нахождению условного экстремума. Одним из общих методов поиска условного экстремума яв- ляется метод Лагранжа, в соответствии с которым условному экстремуму функции G(x1, x2, xn) со- ответствует безусловный экстремум вспомога- тельной функции Лагранжа 7/2006 15 L(x1, x2, … , xn, λ1, λ2, λm) = = G∗(x1, x2, …, xn) + ∑ m λmϕ(x1, x2, …, xn). (9) Здесь x1, x2, xn — переменные задачи, от которых зависит функция (4); G(x1, x2, ..., xn); ϕ(x1, x2, ..., xn) — уравнения связи (5)–(8); λm — неопре- деленные множители Лагранжа. Условием экстре- мума функции Лагранжа является равенство нулю всех ее частных производных по всем перемен- ным. Продифференцировав выражение (9) по всем переменным, получим систему уравнений, состо- ящую из ng + nshl + nmet + N + 3 уравнений, решив которую можно определить содержание элемен- тов в соответствующих фазах. Результаты и обсуждение. Выполненные рас- четы позволяют оценить состав атмосферы паро- газового пузыря, влияние на него соотношения компонентов шлака и содержания газов, раство- ренных в металле. Установлено, что при постоян- ной температуре (2000 К) основу атмосферы па- рогазового пузыря составляют водяной пар и мо- лекулярный водород, при этом содержание ато- марного и молекулярного кислорода в атмосфере парогазового пузыря не превышает десятитысяч- ных долей процента (рис. 2 и 3). Увеличение соот- ношения в шлаке FeO:TiO, т. е. его основности с 0,2 до 0,8 приводит к увеличению содержания водяного пара с 60 до 85 % за счет снижения содержания молекулярного водорода с 40 до 15 %, содержание кислорода при этом изменяется в нес- колько раз. В работе [9] показано, что содержание газов в металле определяется степенью их дис- социации в приповерхностном кнудсеновском слое. Поэтому характер изменения содержания атомарных газов в атмосфере парогазового пузыря и металле имеет аналогичный характер (рис. 3–5). Тенденция изменения измеренного содержания водорода (рис. 4) во всех случаях аналогична рас- четной, однако отличается значением. Объясне- нием этого может быть наличие десорбции газа из металла, происходящей при охлаждении, а так- же более сложный состав шлаковой фазы реаль- ных электродных материалов. На рис. 5 показано изменение содержания кислорода в наплавленном металле (экспериментальные и расчетные данные) в зависимости от композиции шлака. Из рисунка видно, что наилучшее совпадение расчетных и эк- спериментальных данных, полученных для кис- лорода, наблюдается при температуре металла 2100 К. Интересно проследить за влиянием темпера- туры поверхности металла, а следовательно, и всей системы газ–шлак–металл на состав газовой фазы и содержание растворенных в металле газов. Рис. 2. Влияние состава шлака на парциальное давление мо- лекулярных газов {H2O}, {H2}, {O2} в атмосфере парогазово- го пузыря при 2000 К Рис. 3. Влияние состава шлака на содержание гидроксила, а также атомарных водорода и кислорода в атмосфере парога- зового пузыря Рис. 4. Влияние состава шлака на концентрацию водорода, растворенного в металле сварного шва, при температуре 2000 (1), 2100 (2) и 2200 К (3): ∆, , — экспериментальные данные, взятые соответственно из работ [10–12] 16 7/2006 Полученные результаты показали (рис. 6), что с возрастанием температуры степень разложения воды увеличивается (рис. 6, а). Это вызывает со- ответствующее повышение давления молекуляр- ных и атомарных составляющих кислорода и во- дорода (рис. 6, б). Хотя увеличение концентрации продуктов диссоциации водяного пара оказалось сравнительно небольшим, такие изменения в составе атмосферы парогазового пузыря привели к довольно существенному увеличению степени насыщенности газами расплавленного металла (рис. 7). Расчеты тем- пературных зависимостей, выполненные при соот- ношении FeO:TiO = 1:1, показали, что в исследо- ванном диапазоне температур (2000…2500 К) содер- жание водорода увеличивается с (2,5 до 4,0)⋅10–3, %, а содержание кислорода — с 0,18 до 0,86 %. Таким образом, полученные результаты сви- детельствуют о том, что в указанном темпера- турном интервале основными компонентами па- рогазового пузыря являются молекулярный водо- род и водяной пар. Поскольку последний харак- теризуется значительной окислительной способ- ностью, то при высоких температурах возможно протекание реакции H2O + Me ←→ MeO + H2. (10) Это позволяет утверждать, что в условиях под- водной сварки окисление металла происходит главным образом за счет непосредственного кон- такта с водяным паром (10). Образующийся в ре- зультате этой реакции водород частично раст- воряется в металле. Наличие элементов-раскис- лителей в сварочной ванне способствует его более полному усвоению. Вследствие большого хими- ческого сродства с элементами шлака и железа кислород почти полностью расходуется на их Рис. 5. Зависимость содержания кислорода, растворенного в металле шва, от температуры в системе газ–шлак–металл: 1–3 — см. рис. 4; — экспериментальные данные Рис. 6. Зависимость содержания водяного пара и молекуляр- ного водорода (а), а также атомарного и молекулярного кис- лорода и атомарного водорода (б) от температуры Рис. 7. Зависимость содержания газов, растворенных в метал- ле шва, от температуры 7/2006 17 окисление и при охлаждении становится хими- чески связанным с металлом. Водород меньше вступает в химические реакции, поэтому его со- держание во многом определяется температурной зависимостью диссоциации молекул водяного па- ра. С ростом основности шлака и температуры окислительная способность атмосферы пузыря возрастает, что приводит к увеличению выгорания легирующих элементов и насыщению металла шва кислородом в виде неметаллических вклю- чений. Выводы 1. При температуре 2000…2500 К парогазовый пу- зырь в основном состоит из водяного пара и мо- лекулярного водорода. Из-за высокой химической активности кислорода его содержание в атмос- фере парогазового пузыря весьма незначительно. 2. Сравнение экспериментальных и расчетных данных показало, что расчет термодинамического равновесия в системе газ–шлак–металл позволяет оценить влияние композиции шлака на содержа- ние газов, растворенных в металле шва. 3. С помощью методов математического мо- делирования подтверждена возможность регули- ровать содержание кислорода и водорода в ме- талле шва за счет изменения основности шлака. 4. Варьирование соотношения FeO:TiO оказы- вает большее влияние на содержание в металле сварного шва кислорода, чем водорода. 1. Авилов Т. И. Исследование процесса дуговой сварки под водой // Свароч. пр-во. — 1958. — № 5. — С. 12–14. 2. Мадатов Н. М. О свойствах парогазового пузыря вокруг дуги при сварке под водой // Автомат. сварка. — 1965. — № 12. — С. 25–29. 3. Ando S., Asahina T. A study on the metallurgical properties of steel welds with underwater gravity welding // Underwa- ter weld. proc. Intern. conf., Trondheim, June 27–28, 1983. — Oxford, 1983. — P. 255–261. 4. Применение ЭВМ для термодинамических расчетов ме- таллургических процессов / Г. Б. Синярев, Н. А. Вато- лин, Б. Г. Трусов, Г. К. Моисеев. — М.: Наука, 1982. — 215 с. 5. Походня И. К., Цибулько И. И., Орлов Л. Н. Влияние сос- тава шлака на содержание водорода в жидком металле при сварке в CO2 // Автомат. сварка. — 1993. — № 11. — С. 3–5. 6. Походня И. К. Газы в сварных швах. — М.: Машиност- роение, 1972. — 256 с. 7. Морозов А. Н. Водород и азот в стали. — М.: Металлур- гия, 1968. — 284 с. 8. Линчевский Б. В. Термодинамика и кинетика взаимо- действия газов с жидкими металлами. — М.: Металлур- гия, 1986. — 222 с. 9. Походня И. К., Швачко В. И., Портнов О. М. Математи- ческое моделирование абсорбции газов металлом в про- цессе сварки // Автомат. сварка. — 2000. — № 7. — С. 13–17. 10. Кононенко В. Я. Металлургические особенности сварки в водной среде порошковыми проволоками // Там же. — 1996. — № 9. — С. 22–26. 11. Surian E. ANSI/AWS E7024 SMAW electrodes: the effect of coating magnesium additions // Welding J. — 1997. — 76, № 10. — P. 404–411. 12. ANSI/AWS A5.1–91 E6013 rutile electrodes: the effect of Wollastonite / N. Rissone, I. Bott, J. Jorge et al. // Ibid. — № 11. — P. 498–507. Results of mathematical modelling of composition of vapour-gas bubble and content of hydrogen and oxygen in the weld metal as a function of basicity of slag in wet underwater welding are given. The mathematical model is based on calculation of thermodynamic equilibrium in an isolated three-phase gas–slag–metal system. It is shown that atmosphere of the vapour-gas channel in a temperature range of 2000...2500 K consists of water vapour and molecular hydrogen. Поступила в редакцию 22.09.2005 ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА ППР-АН3 ДЛЯ ПОДВОДНОЙ РЕЗКИ Предназначена для механизированной подводной резки без подачи кислорода в зону горения дуги углеродистых и легированных сталей, алюминия, титана и их сплавов толщиной до 40 мм на глубине до 60 м. Скорость резки малоуглеродистой стали толщиной 20 мм составляет 15 м/ч при расходе проволоки 0,6 кг/пог. м реза. Контакты: 03680, Украина, Киев-150, ул. Боженко, 11 Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, отд. № 18 Тел./факс: (38044) 287 31 84 E-mail: maksimov@paton.kiev.ua 18 7/2006

Численное моделирование абсорбции газов наплавленным металлом при подводной мокрой сварке

Institution

Ähnliche Einträge