газовые пузыри и неметаллические включения при сварке в космических условиях

Для подтверждения этих предположений проанализируем, как из­менятся условия образования, роста и удаления газовых пузырей и неметаллических включений при сварке в космических условиях.

Оче­видно, что образование зародышей пор и включений в гомогенной среде, а также в гетерогенной среде (в случае отсутствия химического вза­имодействия между контактирующими фазами) будет таким же, как и в земных условиях.

Это объясняется тем, что в этих случаях образо­вание зародышей зависит только от поверхностного (межфазного) на­тяжения, смачиваемости контактирующих фаз и степени пересыщения расплава веществом выделяющейся фазы. Однако если на границе кон­тактирующих фаз происходят химические реакции, приводящие к из­менению степени пересыщения, то наличие вакуума может привести к повышению интенсивности данных реакций. Например, известно, что вакуумирование приводит к росту раскислительной способности углерода. Поэтому при наличии в металле оксидных включений возможно созда­ние местного пересыщения металла СО, что способствует образованию зародышей газовых пузырьков на границе неметаллическое включе­ние  -  металлический расплав.

Существенно изменяется процесс роста газовых пузырьков и неме­таллических включений при сварке в космических условиях. Рост газовых пузырьков происходит в ре­зультате диффузии газа из металлического расплава в пузырек и вслед­ствие коалесценции пузырьков. Интенсивность процесса коалесценции пузырьков определяется перемешиванием металла сварочной ван­ны. В невесомости наибольшее влияние на перемешивание металла и на движение пузырьков оказывает термокапиллярная конвекция. Скорость движения пузырька описывается уравнением.

По-видимому, и перемещение неметаллических включений также определяется в основном термокапиллярной конвекцией. Это связано с тем, что скорость всплывания неметаллических включений и пузырей в условиях невесомости невелика, что следует из формулы Стокса.

Еще по теме:

сварка в космосе

влияние невесомости на перенос электродного
металла

формирование валика и корня шва

условия формирования сварных швов при сварке в
космосе

особенности перемещения металла сварочной ванны в
условиях невесомости

газовые пузыри и неметаллические включения при
сварке в космических условиях