Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Электрошлаковая сварка -> Металлургические процессы электрошлаковой сварки -> Металлургические процессы электрошлаковой сварки

Металлургические процессы электрошлаковой сварки

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12 

Константа реакции окисления углерода металла двуокисью кремния шлака становится положительной при температуре около 2100 К.

Сравнивая потенциалы Гиббса, вычисленные для кремнеокислительной реакции и реакции окисления углерода, видим, что при температуре, близкой к кристаллизации, реакция протекает «охотнее». Это означает, что присутствие в металле шва небольших количеств кремния может к моменту начала кристаллизации подавить реакцию. Подобным же образом, но еще в большей степени проявляют себя другие, более активные раскислители, например титан и алюминий. Поэтому для предотвращения образования пор вследствие угара углерода в период кристаллизации металлической ванны необходимо, чтобы в электродном металле присутствовало некоторое количество (на практике 0,4—1%) кремния или другого раскислителя.

При электрошлаковом переплаве сталей, не содержащих титана и алюминия, угар углерода предотвращается благодаря окислению кремния и марганца, переходящих в шлак. Для уменьшения кислородного потенциала шлака, а следовательно, и уменьшения содержания кислорода в металле, практикуют его раскисление, например алюминием и др. Это также способствует уменьшению угара углерода. В качестве раскислителя шлака некоторые исследователи рекомендуют углерод, например, в виде графита. Практика вместе с тем показывает, что в результате электрошлакового процесса может наблюдаться повышение содержания углерода против исходного, если используют флюс, обогащенный углеродом. Углерод в шлаке содержится обычно в виде карбидов. Он захватывается из стенок графитовых тиглей при выплавке шлака. Это может произойти при изготовлении любых шлаков, но более всего тех, которые содержат свободную известь:

СаО + 3С - СаС2 + СО.

Обычно рекомендуют использовать флюсы с содержанием углерода не более 0,1%.

В заключение отметим, что полярность сварочного тока оказывает влияние на окисление углерода, растворенного в металле. При сварке на обратной полярности угар углерода больше, чем

при сварке на прямой полярности. Сущность этого явления состоит в усилении окислительных реакций в зоне анода.

Реакции бора. Бор содержится в высокопрочных сталях мартенситного класса в количестве, не превышающем, как правило, 0,005%; в аустенитноборидных сталях его содержание может достигать 0,5—0,8%.

В серийных флюсах для электрошлаковой сварки бора нет, однако в специальных активирующих флюсах он содержится в виде борного ангидрида В203 и буры Na2B407, причем их суммарное количество может достигать 40—60%. Следовательно, при электрошлаковой сварке под серийным флюсом борсодержащих сплавов может происходить угар бора, в особенности если он содержится в сварочной проволоке. Наоборот, при электрошлаковой сварке (чаще наплавке) с использованием борсодержащих флюсов ожидается переход бора из шлака в металл.

Реакция окисления бора шлаком имеет вид:

Мы не располагаем конкретными данными относительно активности бора в сварочных шлаках. Известно, однако, что в шлаках на основе CaF2 присутствие СаО способствует уменьшению активности В203. В двухкомпонентном флюсе СаО — В203 активность В203 близка к нулю при его содержании до 40%.

При небольшом содержании бора в стали (0,015%) его угар незначительный и существенно увеличивается с повышением содержания бора (до 0,076%). Активность бора в стали в заметной степени уменьшается с увеличением содержания в ней кислорода.

Поведение кислорода. Кислород проникает в металл шва в виде окислов на поверхности плавящегося электрода и через шлак (см. п. 1.8).

Проницаемость шлака для кислорода зависит от состава флюса и увеличивается с повышением его основности. Так, при электрошлаковом переплаве под флюсом системы СаО—А1203—CaF2 содержание кислорода в металле увеличилось с 0,005 до 0,009% в результате увеличения основности Са0/А1203 с 0,093 до 0,9 (при 27,5% А1203). Это объясняется повышением активности FeO с увеличением основности шлака. Закись железа служит своего рода переносчиком кислорода. На поверхности шлаковой ванны, контактирующей с воздухом, происходит окисление присутствующего

в шлаке катиона низшей валентности до катиона высшей валентности атомом адсорбированного кислорода.

На границе шлак—металл (металлическая ванна, капли, оплавленный конец электрода) происходит восстановление валентности катиона до низшей и частичное окисление железа.

Подобным образом производят «перекачку» кислорода из атмосферы в металл катионы других элементов с переменной валентностью (Mn, Cr, V, Ti, Ni, Со).

Переход кислорода из шлака в металл шва усиливается, если в шлаке содержатся окислы с высоким давлением паров (Na, Си, Cr, Fe и др.), что можно объяснить законом Рауля. Стабильные окислы с низким давлением паров (Ва, Zr, Са, Al, Mg) уменьшают кислородный потенциал шлака, однако и они могут поставлять кислород в металл шва.

Предел насыщения металла кислородом зависит от его химического состава. Элементы-раскислители способствуют уменьшению содержания кислорода в металле. Однако действие любого из раскислителей не безгранично. Сначала увеличение его содержания сопровождается уменьшением количества поглощенного металлом кислорода, затем это уменьшение прекращается и наступает возрастание. Поясним эту закономерность на примере кремния (рис. 3.11). Изотерма кислорода в железе, легированном кремнием, получена следующим образом.

Содержание кислорода в металле находится в прямой зависимости от активности Si02 и в обратной — от количества растворенного в железе кремния [Si]. Для чистого Si02 можно принять аSi02 = 1. Тогда с повышением [Si] должно непрерывно уменьшаться [О]. Однако это происходит до определенного значения [Si]. Раскисляющему действию кремния препятствует понижение активности в металле кислорода. Дело в том, что с повышением [Si], уменьшается коэффициент активности причем в большей степени, чем возрастает [Si] (рис. 3.12). В результате произведение уменьшается быстрее, чем увеличивается [Si], и в кривой (3.57) появляется минимум (точка В на рис. 3.11).

Берут первую производную кислорода по кремнию, приравнивают ее нулю, и находят, что при температуре 1600° С минимальное содержание кислорода в металле равно 4.10-3%. Ему соответствует концентрация кремния в металле, равная 2,7%. После экспериментальной проверки уточнили, что в случае отсутствия других примесей минимальное содержание кислорода в железе равно 2,7.10-3% при соответствующей концентрации кремния 6%. Дальнейшее увеличение концентрации кремния сопровождается увеличением содержания кислорода в стали. Точка А соответствует содержанию кислорода в железе, точка С — в кремнии. Такая закономерность имеет силу и для других элементов-раскислителей.

На рис. 3.12 дана графическая зависимость логарифма активности кислорода в железе от содержания в расплаве различных легирующих элементов-раскислителей. В табл. 3.5 приведены параметры взаимодействия этих элементов с кислородом, минимальные содержания кислорода в железе при температуре 1600° С и соответствующее им количество различных раскислителей. Например, можно найти, что минимальное содержание кислорода в железе 0,19.10-3% имеет место при легировании последнего 0,26% А1. По уточненным данным минимальному содержанию кислорода в железе 3,110-4% соответствует оптимальная концентрация алюминия 0,25%.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.04.10   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

12:13 Круг 80, сталь 20

12:13 Труба 108, склад Ярославль

12:12 Лист 12 мм, склад Ярославль

12:12 Круг 95, сталь 20

12:12 Круг 16, сталь 20

12:12 Арматура 12мм, со склада Ярославль

12:04 Отливки чугунные круглые

12:04 Круг чугунный СЧ20 из наличия

12:02 Песок стальной технический 0.63 в МКР

12:02 Дробь стальная литая. Дробь ДСЛ. ГОСТ 11964-81

НОВОСТИ

26 Февраля 2017 17:09
Самодельный мини-холодильник из компьютерного кулера с элементом Пельтье

22 Февраля 2017 17:42
Самодельный гидравлический дровокол (14 фото)

26 Февраля 2017 17:42
Выпуск чугуна в странах СНГ в январе вырос на 5,6%

26 Февраля 2017 16:42
На ”ЧСЗ” построят барабанный смеситель для мариупольского металлургического комбината

26 Февраля 2017 15:41
Южнокорейский импорт стального лома в январе вырос на 22%

26 Февраля 2017 15:07
Выпуск чугуна в странах ЕС в январе вырос на 4%

26 Февраля 2017 14:33
В 2017 году ”НЭВЗ” построит для ”РЖД” 284 секции пассажирских и грузовых электровозов

НОВЫЕ СТАТЬИ

Лазерная резка металлических листовых материалов

Изготовление деталей из проволоки

Некоторые особенности участия в современных тендерах

Советы по выбору металлической двери

Оборудование для обработки листового металла

Аппараты точечной контактной сварки (споттеры)

Боксы биологической безопасности для лабораторий

Блоки управления для двигателей и электротехнического оборудования

Выбор стеллажей для склада

Основные классы лома черных металлов

Дроссели для регулировки гидравлических систем

Характерные особенности оцинкованных воздуховодов

Бурение скважины на воду с использованием интернет-сервиса

Особенности и виды современных лотерей

Медный прокат и его поставщики

Котлы для промышленных целей

Сорбенты для очистки и фильтрации

Автоматика для ворот - приводы и другое оборудование

Как правильно выбрать качественный электродвигатель серии ДАЗО, А4, А4F

Отличные окна из дерева по честной цене

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.