Схильність до утворення пор

Найбільш часто серед дефектів зварних нікелевих з’єднань зустрічаються пори.

На думку багатьох дослідників головними причинами пороутворення при зварюванні нікелю та його сплавів є:

а) насичення розплавленого металу зварної ванни воднем, киснем, азотом, оксидом вуглецю та іншими газами.

б) різке зниження розчинності газів при переході метала ванни з рідкого стану в твердий.

В контакті з киснем на поверхні нікелю утворюється плівка з оксиду нікелю NiO, розчинність якої в твердому нікелі дуже мала, а розчинність в рідкому нікелю значна.

При попаданні в зварну ванну водню можлива реакція:

NiO+2H↔Ni+H₂O – пари води утворюють пори.

Азот практично не розчинний в твердому нікелі аж до температури Т_пл. В рідкому нікелі розчинність азоту може сягнути великих значень.

Зменшення розчинності азоту та водню може привести до утворення пор в результаті виділення цих газів при охолодженні.

Найбільш небезпечний вплив азоту на пороутворення. Наявність N₂>0,05% в захисній атмосфері приводить до утворення пор в металі шва.

При зварюванні технічного нікелю марок НП-2, НП-3,НП-4, які вміщують вуглець (0,15...0,2%) можливе утворення пор в зв’язку з реакцією:

NiO+С↔Ni+СO↑.

Заходи боротьби з пористістю:

1. Надійний захист зони зварювання від газів атмосфери.

2. Застосування зварювальних матеріалів високої чистоти(Н₂ знаходиться в мастилах, у волозі, в забрудненнях на електродному дроті, електродах, у флюсі).

3. Очистка кромок зварюваних деталей.

4. Розкислення та дегазація зварної ванни (Al, Ті або використання флюсів, які зв’язують азот і кисень):

3NiO+2Al↔Al₂O₃+3Ni;

– пригнічується реакція NiO+2H↔Ni+H₂O.

2NiO+Ті↔ТіO₂+2Ni.