Взаимодействие расплавленного металла и шлака
Взаимодействие расплавленного металла и шлакаопределяется составом шлака и условиями перераспределения растворимых соединений между контактирующими жидкими фазами. Шлаки образуются в результате расплавления покрытий электродов или флюсов. Они состоят из смеси оксидов, фторидов, хлоридов различных элементов и чистых металлов.
В результате взаимодействия со шлаком происходят:
- раскисление металла сварочной ванны,
- удаление вредных примесейпутем связывания их в нерастворимые соединения и вывода в шлак,
- легирование шва определенными элементами для восполнения их выгорания при сварке или придания шву специальных свойств.
При сварке сталей раскислителями служат Мn и Si, которые восстанавливают FeO, а их нерастворимые оксиды выводятся в шлак. Кроме того, марганец нейтрализует вредное действие растворенной в железе серы, связывая ее в нерастворимый и тугоплавкий сульфид MnS.
Мелкие частицы нерастворимых оксидов и сульфидов остаются в металле шва в виде неметаллических включений. Однако их вредное влияние существенно меньше, чем FeO и FeS. Через шлак шов можно легировать различными элементами.
Кристаллизация сварного шва начинается от границ оплавленного основного металла и протекает путем роста столбчатых кристаллитов к центру шва. При этом оси кристаллита, как правило, остаются перпендикулярными к поверхности движущейся сварочной ванны, в результате чего кристаллиты изгибаются и вытягиваются в направлении сварки (рис. 14.1). Вследствие дендритной ликвации примеси располагаются по границам кристаллитов, где они могут образовать легкоплавкие эвтектики и неметаллические включения. Это снижает механические свойства шва и в отдельных случаях может быть причиной образования горячих трещин.
Рис. 14.1 – Столбчатые кристаллиты в сварном шве: 1 – сварочная ванна; 2 – изотерма кристаллизации шва; 3 – столбчатый кристаллит
Дата добавления: 2015-03-26; просмотров: 982;