ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Взаимодействие металлической и шлаковой фаз при сварке из "Сварочные материалы " Шлакн в условиях сварки 1Могут появляться самопроизвольно, например от реакций взаимодействия металла с газовой фазой, или вводятся искусственно для обработки жидкого металла или предохранения металла от воздействия газов. [c.95] В наиболее чистом виде взаимодействие шлаков с металлом наблюдается при электрошлаковой сварке. При других сварочных процессах обычно имеет место тройное взаимодействие — металл— шлак—газовая фаза. [c.95] Ё металлах (за исключением отдельных их со авляющих). В расплавленном состоянии металл и шлак представляют собой несме-шивающиеся жидкости, разделяющиеся в связи с различием удельного веса (плотности), и имеющие границу раздела с той или иной поверхностной энергией (межфазным натяжением). [c.96] Свойства шлака, как физические (teMnepaTypa плавления, плотность — удельный вес, вязкость в зависимости от температуры и др.), так и химические (взаимодействие с металлом определенной композиции), зависят от его состава. Схематично строение шлака рассматривается как молекулярное или ионное (шлак состоит либо из молекул входящих в него соединений и их комплексов, либо представляет собой систему ионов, в которых катионы окружены анионами, а анионы — катионами). Современная ионная теория строения шлаков удовлетворительно согласуется с экспериментальными фактами и объясняет многие известные их свойства (электропроводность шлаков и ее увеличение с повышением температуры, влияние электрического поля на ряд процессов и др.). Молекулярная теория не отрицает наличия ионов в шлаках, но пренебрегает их воздействием на металл. [c.96] Несмотря на ряд недостатков молекулярной теории строения шлаков, в ряде случаев она с успехом используется для оценки взаимодействия шлак—металл. В связи с упрощенным рассмотрением процесса далее будем базироваться на представлениях молекулярной теории строения шлаков. [c.96] Иногда используются и другие схемы расчета (по весовым процентам, по соотношению кремнезема и окиси кальция и пр.). Рассчитанные по любому из этих способов коэффициенты только весьма приближенно оценивают кислотность или основность шлака. Так, кислыми шлаками считаются шлаки, когда к 1 (соответственно ко С 1). Однако кислотный характер шлака будет проявляться только при содержании в нем свободных кислых окислов. [c.96] Амфотерные окислы в различных условиях могут выступать, как основные (образуя комплексные соединения с кислыми, при недостатке основных окислов) или как кислые — при избытке основных. [c.97] Химическое воздействие шлаков на металл может быть окисляющим или раскисляющим, а также изменять в составе металла концентрацию других примесей (серы, фосфора и пр.). [c.97] Аналогично свои окислы растворяют никель, медь и титан. [c.97] При взаимодействии с расплавленным железом шлаков, содержащих относительно непрочные окислы кремния и марганца, происходят обменные реакции (И.И) и (11.12), в результате которых освобождаются кремний и марганец и образуется FeO, перераспределяющаяся между металлом и шлаком. Количество FeO в шлаке возрастает. [c.97] Наиболее заметен этот процесс при электрошлаковой сварке, когда сменность шлака невелика. [c.97] В табл. П.8 приведен характер изменения состава шлака при получении слитка длиной 250 мм переплавлением проволоки марки Св-10Г2 (см. приложение 1) под флюсом АН-8. [c.97] Происходит также изменение содержания и других элементов. Например, рис. П.21 показывает изменение содержания фосфора по длине слитка при сварке под двумя различными флюсами — АН-8 и АН-22. [c.98] Весьма важными для получения надлежащих свойств металла являются и физические свойства шлаков. Хотя по количественным показателям некоторых физических свойств шлаков общие рекомендации не являются достаточно точными, кое-что может быть сформулировано на базе имеющихся исследований и сварочной практики. Так, для обеспечения достаточно полного взаимодействия металла и шлака последний должен находиться в расплавленном состоянии, покрывая всю поверхность сварочной ванны. Для этого температура плавления шлака 7 л.ш должна быть несколько ниже температуры плавления металла или же сопоставима с ней. Если Тпл.м - то шлак сильно перегревается, растекается по подогретым кромкам далеко за пределы ванны, остается на ванне только тонким слоем и может даже закипеть. [c.99] Все это ограничивает его защитное действие. [c.99] Кислые шлаки обычно загустевают постепенно и получают аморфное, стеклообразное состояние. [c.99] В ряде случаев более технологичными в варочных условиях являются короткие шлаки, позволяющие лучше формировать, например, вертикальные швы при дуговой сварке. [c.99] В ряде случаев для разжижения весьма вязких шлаков к ним добавляют плавни — плавиковый шпат СаРез, Т10а и др. Эти добавки могут одновременно выполнять и другие специфические функции (см., например, реакции (11.43), (11.44)]. [c.100] Вернуться к основной статье