Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Рафинирование металла сварного шва, ведущееся одновременно с раскислением и легированием, есть очищение от вредных примесей – серы и фосфора.
Особенности рафинирования в процессе сварки:
1) более высокая температура металла и шлака, особенно при каплеобразовании, ослабляет химические связи серы и облегчает удаление ее из металла в шлак;
2) интенсивное перемешивание металла со шлаком в каплях и в сварочной ванне;
3) использование специальных рафинирующих электродных покрытий или сварочных флюсов активизирует удаление серы.
Сера образует с железом сульфид железа FeS (температура плавления 1195оС), который не растворяется в твердом железе и выделяется в виде эвтектик FeS + Fe (Тпл=985оС), FeS + Fe + MnS (Тпл=980оС).
В процессе кристаллизации металла в интервале Тл – Тs эти сернистые эвтектики оттесняются растущими кристаллами металла шва в центральную часть ванны. К моменту окончания кристаллизации такие межкристаллитные прослойки могут вызвать плавление кристаллизационных, или горячих, трещин. Одновременное присутствие углерода и кремния увеличивает склонность швов к кристаллизационным трещинам.
Для удаления серы используют:
1) Mn и MnO;
2) CaO.
1) [FeS] + [Mn] ↔ (MnS)тв + [Fe]
Сульфид марганца (Т = 1620оС) слабо растворим в Fe и хорошо в шлаке, поэтому он в большей степени переходит в шлак, а оставшийся в мелкодисперсном виде распределяется равномерно.
Для повышения эффективности связывания серы при высоких температурах используют MnO:
[FeS] + (MnO) ↔ (MnS) + [FeO]
2) [FeS] + (CaO) ↔ (CaS) + [FeO]
Сульфид кальция (СаО) нерастворим в железе. Процесс лучше идет с ростом температуры.
Возникшую закись железа FeO необходимо удалять раскислением.
Фосфор является вредной примесью, ухудшающей механические свойства стали и вызывающей ее хладноломкость. В сталях фосфор существует в виде частично растворимых в феррите фосфидов:
3Fe + P ↔ Fe3P (15,63% P)
2Fe + P ↔ Fe3P (21,75% P).
Фосфор – сильно ликвирующая примесь.
Углерод усиливает ликвацию и образует легкоплавкую эвтектику тройного типа (Fe + P + C), еще более снижающую прочность металла.
Удаление фосфора из сварочной ванны основано на:
1) окислении фосфора
2Fe2P + 5FeO ↔ P2O5 + 9Fe
или 2Fe3P + 5FeO ↔ P2O5 + 11Fe
2) связывании фосфорного ангидрида:
3СаО + Р2О5 ↔ (СаО)3*Р2О5
или 4СаО + Р2О5 ↔ (СаО)4*Р2О5
Таким образом, для эффективного удаления фосфора шлаки должны:
а) содержать свободные оксиды (СаО) и (FeO), т.е. быть основными.
б) не содержать комплексных соединений, связывающих фосфор (СаО)3*Р2О5 или (СаО)4*Р2О5.
С ростом температуры реакции замедляются.
Перегрев при сварке нежелателен, т.е. режимы сварки должны быть мягкими, при небольших плотностях тока.
Билет №14
Дата публикования: 2014-11-18; Прочитано: 1128 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!