IMG
45

W wypadku aluminium i stopów magnezu powstanie nierozpuszczalnej cienkiej warstewki tlenków na powierzchni jeziorka spawalniczego powoduje trudności w spawaniu. Twarde i wysokotopliwe warstewki tlenków uniemożliwiają pełne przetopienie powierzchni przy spawaniu lukiem plazmowym (metoda PAW) i przy prądzie stałym. Aby temu zapobiec, należy aluminium i stopy magnezu spawać prądem przemiennym. Występuje wówczas równomierny rozkład temperatury na elektrodach, a gdy w półokresie elektroda jest biegunem dodatnim, następuje rozpraszanie katodowe warstewki tlenków i dobre zwilżanie spawanego materiału.

Procesy metalurgiczne występujące podczas spawania mogą również powodować nierównomierne utlenianie składników stopowych w czasie procesu stapiania elektrody. Badania, które przeprowadzili Bracarense i Liu [19], wykazały, że podczas spawania elektrodą otuloną wielkość kropli przenoszonego metalu może się powiększać stopniowo, dając w rezultacie wzrost zawartości Mn i Si oraz wzrost twardości na długości spoiny (rys. 4.31). Zmiany te można wyjaśnić następująco. Gdy elektroda w czasie spawania coraz bardziej się rozgrzewa, rozmiar kropli stopniowo wzrasta, a to powoduje zmniejszenie się powierzchni kontaktu metalu z tlenem i trudniejsze utlenianie Mn i Si. Poprawia się zatem wydajność przenoszenia Mn i Si do jeziorka spawalniczego.

Rys. 4.31. Wpływ długości ściegu wykonanego elektrodą otuloną na: a) skład chemiczny,

b) twardość [ 19]

4.5. Wpływ azotu na właściwości spoin

Dla metali, które nie rozpuszczają się ani nie reagują z azotem, takich jak Cu i Ni, azot może być użyty jako gaz osłonowy podczas spawania. Jednakże w wypadku metali, które rozpuszczają azot lub tworzą azotki, konieczne jest stosowanie dokładnej osłony jeziorka spawalniczego przed dostępem azotu z powietrza.

Azot rozpuszcza się w żelazie w ograniczonych ilościach, przy czym każda odmiana żelaza ma odrębną jego rozpuszczalność zależną od temperatury (rys. 4.14 i 4.32). Granica rozpuszczalności azotu w żelazie a w temperaturze 590°C wynosi 0,135% i obniża się tak, że w temperaturze pokojowej wynosi zaledwie 0,001%. Azot (N₂) daje z żelazem szereg

155