IMG
36

Tabela 4.3

Szacunkowa szerokość przenikania wodoru do strefy wpływu ciepła spoiny stalowej

wykonanej ręcznie elektrodą otuloną [11 ]

Czas po zakrzepnięciu powierzchni granicznej między strefą stopienia i metalem rodzimym	Szacunkowa szerokość strefy wpływu gazu, mm
5 s	0,9
10 s	U
1 min	1,2
1 h	1,3
2 h	1,4
24 h	3,0

Podczas spawania stali niskostopowych można uniknąć pęknięć w strefie wpływu ciepła, stosując elektrody austenityczne chromowo-niklowe zamiast stalowych elektrod ferrytycznych, nawet jeżeli zawartość wodoru w metalu spoiny jest znaczna. Jedną z przyczyn tego może być to, że w temperaturze pokojowej współczynnik dyfuzji wodoru w austenicie jest mniejszy niż w ferrycie. W takim wypadku szybkość rozprzestrzeniania się wodoru w strefie wpływu ciepła jest ograniczona szybkością dyfuzji gazu ze spoiny. Można wykazać, że jeżeli stężenie wodoru w dowolnym punkcie strefy wpływu ciepła po upływie dowolnego przedziału czasu jest równe c_a dla stali spawanej elektrodą ferrytyczną, to stężenie w tym samym punkcie i czasie dla stali spawanej elektrodą austenityczną wynosi

/

\!/2

'yta

= 2

"a

(4.18)

V o. /

gdzie: D i D_a - współczynniki dyfuzji odpowiednio w żelazie y i żelazie a.

W temperaturze pokojowej c_yla = 0,015 c_a, a zatem podczas spawania elektrodą austenityczną zawartość wodoru w strefie wpływu ciepła będzie znacznie mniejsza niż podczas spawania elektrodą ferrytyczną.

4.3. Mechanizm tworzenia pęcherzy

Rozpuszczone w ciekłym metalu gazy w wielu przypadkach intensywnie reagują z poszczególnymi składnikami znajdującymi się w cieczy, tworząc wtrącenia niemetaliczne. Jeśli obniży się temperatura metalu, część rozpuszczonych gazów wydziela się jednak z roztworu i może być uwięziona w metalu podczas jego krzepnięcia. Do podstawowych reakcji, w wyniku których powstają w metalu nierozpuszczone gazy, należą:

(4.19)

[C] + [O] = CO