 |
|
Раскисление металла шлаковой ванны.
Для обеспечения необходимых свойств нужно удалять кислород из сварочной ванны. Процесс удаления кислорода в жидком металле – раскисление. Три способа:
- Осаждающее раскисление
- Восстановление газовой атмосферы
- Взаимодействие со шлаком – диффузионное раскисление
Осаждающее. Используют следующие более активные к кислороду металлы: Ti, Mg, Si, Al, C. Пример реакции раскисления на основе кремния:
SiO не растворяется в Fe поэтому легко переходит в шлак, но раскислительная способность кремния уменьшается с увеличением температуры, поэтому при высоких температурах на стадии капли действуют такие элементы как Ti, C, Mg.
Диффузионное. Основано на переходе закиси железа FeO из жидкого металла в шлак. Реакция перехода, то есть распределения FeO между шлаком и сварочной ванной определяет константа равновесия, которая определяется законом Нернста:
Объем шлака увеличивается, концентрация FeO уменьшается
Легированием называется процесс введения в сплав элементов, придающих ему требуемые свойства. Путем легирования металл шва пополняют элементами, содержание которых уменьшилось по сравнению с нормой вследствие выгорания их при сварке.
Для придания металлу шва особых свойств (повышенной прочности, твердости, жаростойкости, коррозийной стойкости и др.) его можно легировать дополнительными элементами, не содержащимися в основном металле.
Легирующие элементы – марганец, хром, никель, титан, молибден и др. вводят или в состав проволоки электрода, или в его покрытие, или во флюс. Вводимые элементы при сварке частично выгорают (окисляются) и поэтому не полностью переходят в металл шва, что учитывают, рассчитывая количество этих элементов при легировании. Большему выгоранию подвергаются элементы, вводимые в покрытие, и флюс, и меньшему — в сварочную проволоку.
Чем лучше раскислен наплавленный металл, тем большее количество легирующее элемента им усваивается. Степень усвоения вводимых элементов также зависит от тонкости помола частей покрытия, рода, полярности и величины тока, длины дуги и других факторов. С понижением сродства элемента с кислородом степень его усвоения металлом при легировании возрастает.
Легирование осуществляется через металлическую и газовую фазы. Элементы вводят в состав электродного покрытия, присадочной проволоки, флюса. Процент содержания элементов в металле определяется химическим анализом. Коэффициенты перехода легирующих элементов приводятся в таблицах.