Шлаковые фазы и их назначение.
Шлаки представляют собой жидкие минеральные фазы, отделяющие зеркало металла от непосредственного действия газовой атмосферы. Шлаки не изолируют металл от газовой среды, а только заменяет непосредственное взаимодействие диффузионным. В качестве примера рассмотрим схему передачи кислорода из атмосферы в железо через шлак.
Взаимодействие шлаковой фазы с металлом определяется составом и температурой и подчиняется закону распределения
LFeO = [FeO]/(FeO)= f(T).
Если LFeO>1,то шлак восстановительный, если LFeO<1 – то окислительный.
При сварке употребляют только восстановительные шлаки.
По химическому характеру компоненты шлаковых систем делятся:
кислотные – SiO2, TiO2, B2O3
основные – CaO, MgO, FeO, MnO
aмфотерные – Al2O3, Cr2O3
нейтральные – CaF2, NaF, KCl, BaCl2
По составу сварочные шлаки можно разделить:
1) алюмосиликатные – при сварке сталей;
2) бескислородные или фторидные – при сварке цветных металлов.
В состав алюмосиликатных шлаков входят SiO2, Al2O3 и основные оксиды.
Диоксид кремния SiO2 образует многочисленные соединения с основными окислами – силикаты с ионами типа SixOy2-
Физико-химические свойства шлаков:
1. Температура плавления – должна быть ниже температуры плавления свариваемого металла. Зависит от состава шлака.
2. Вязкость шлака – должна удовлетворять технологии сварки, т.к. от ее значения зависит условия формирования шва. По характеру изменения вязкости при остывании отличаются длинные шлаки и короткие.
Короткие шлаки резко меняют вязкость в
момент кристаллизации, характерны для ион-
ных растворов с Ca2+, Fe2+, F-
Ионные растворы, содержащие большое
|
склонных к полимеризации, медленно ме-
няют вязкость при сильном переохлаждении – длинные шлаки.
3. Отделимость шлаковой корки – зависит от разности коэффициентов линейного расширения.
4.На скорость охлаждения металла шва сильно влияет теплофизические свойства шлака:
Взаимодействие металла со шлаком зависит от основности или кислотности шлака. Характер шлака оценивается соотношением
– основной
Если В < 1, то кислый.
Для большей точности в числителе учитывается количество CaF2, MnO, FeO и других основных окислов, а в знаменателе также количество других кислотных окислов и Al2O3.
Коэффициент В колеблется в пределах 0,6 … 2.
Дата добавления: 2016-10-26; просмотров: 2100;