Размер сварочной ванны и время пребывания металла ванны в жидком состоянии влияют на качество шва, особенно на содержание в нем газов и на его формирование. В связи с этим размеру ванны ( ее длине) придают большое значение.
Длина сварочной ванны L (рис. 14) и время пребывания ее в жидком состоянии tm зависят от режима сварки (Iсв. Ua, vсв) и от интенсивности отвода тепла ванны в массу свариваемого металла.
Рис. 14. Схема сварочной ванны и распределения температур в ней и в остывающем шве при дуговой наплавке валика двужущейся дугой: 1 — кривая распределения температур в сварочной ванне и основном металле позади дуги, 2 — кривая распределения температур впереди дуги.
Длина сварочной ванны определяется границами изотермы температуры плавления Тпл металла и выражается формулой:
Величины η, π, λ и Тпл являются постоянными, изменение значений η и λ связано с изменением к. п. д. сварки.
Опытным путем установлено, что для ручной сварки открытой дугой металлическим электродом отношение:
а для автоматической сварки под флюсом оно равно 2,3—3,0 мм/кВА.
Время пребывания металла в жидком состоянии по оси шва связано с длиной ванны и скоростью сварки:
где tm — время пребывания металла в жидком состоянии, с; L — длина сварочной ванны, см; vсв — скорость сварки, см/с
Чем длиннее ванна, тем при прочих равных условиях дольше находится металл в расплавленном состоянии.