Взаимодействие между металлом и шлаком при сварке происходит в результате двух последовательно протекающих процессов. Поэтому стадией, определяющей конечный состав металла шва, является взаимодействие в ванне.
При рассмотрении всего процесса в целом можно пользоваться значениями рв, так как при выводе зависимости для определения этой величины уже учтены предшествовавшие процессы обмена. В самом деле, если считать, что Ni не окисляется, не испаряется, а также не растворяется и не застревает в шлаке, то можно найти относительную массу шлака для всего процесса в целом из уравнения материального баланса Ni до и после сварки.
Все изложенные соображения основаны на предположении о равновесии между массами металла и шлака, реально взаимодействующими друг с другом и определяемыми их отношением р. Поэтому для них в большей мере допустимо использование равновесных констант и уравнений термодинамики при последующем учете влияния химических факторов взаимодействия на конечный состав металла шва.
В приведенных рассуждениях сделаны недостаточно строго обоснованные предположения и допущения, вследствие чего предлагаемая методика требует тщательной экспериментальной проверки. Прежде всего, необходимо было установить, что результаты определения р не зависят от содержания Ni во флюсе и его грануляции. Следовало также убедиться в том, что при введении его во флюс не изменяются условия обмена между металлом и шлаком другими элементами (Мп, Cr, Si и др.). С этой целью была изготовлена серия керамических флюсов типа ЖС-450 с различным содержанием Ni (2; 4; 6; 8 и 10%) и серия флюсов с постоянным содержанием (5%) Ni различной грануляции. Под этими флюсами наплавляли валики при постоянном режиме.
Установлено, что концентрация Ni в наплавленном металле растет с увеличением содержания его во флюсе. Концентрация Сг и Мп в металле шва практически не зависит от содержания Ni во флюсе. Следовательно, при введении элемента-индикатора в исследованных пределах ход процессов взаимодействия металла с другими компонентами, имеющимися во флюсе, не нарушается. Изменение содержания Мп и Сг в металле шва даже в пределах разброса результатов отдельных экспериментов имеет ту же тенденцию, что и для значений р. По технологическим соображениям рекомендуется использовать никель фракции не выше 0,1 мм.