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

17:51 Прием металлолома в Москве

17:47 Предлагаем станок бесцентрово-шлифовальный 3м184а.

17:46 Предлагаем станок плоскошлифовальный 3д722ф1.

15:18 Изготовление модельной оснастки

15:16 3D сканирование

14:21 Труба бесшовная г/д 32x6 ГОСТ 8732-78 сталь 20

14:17 Труба магистральная 630x8 ГОСТ 20295-85 сталь 17Г1С-У

09:41 Адаптер вварной (бобышка)

09:40 Клапан балансировочный игольчатый Ду15, Ру36Мпа, цапка-муфта (аналог 1

09:38 Двухвентильный клапан

НОВОСТИ

17 Июня 2018 17:09
Продвинутый инструмент для растворо-бетонных работ

11 Июня 2018 16:49
Самодельный фрезерный станок с ЧПУ из гранита (34 фото)

17 Июня 2018 17:24
”Japan Steel Works” в мае увеличила выпуск стали на 3%

17 Июня 2018 16:46
Карьер ”Забайкальский” с начала сезона добыл 35 кг россыпного золота

17 Июня 2018 15:49
Бразильский экспорт черного лома в мае упал на 13,7%

17 Июня 2018 14:57
”Калашников” завершил сделку по приобретению ”Кингисеппского машиностроительного завода”

17 Июня 2018 13:50
Мексиканский экспорт стали в США в апреле вырос на 11,5%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Как составить план переезда офиса

Выбираем профнастил для кровли

Характеристики противопожарного ящика для песка

Термоклеевое оборудование Baumer hhs

Домашняя солнечная электростанция и ее преимущества

Станки шлифовальные и другое деревообрабатывающее оборудование, особенности и применение

Вывоз хлама с балкона

Где в Москве можно выгодно продать дорогие вещи

Межкомнатные двери в коттедж

Тригенерация для бытовых и производственных нужд

Обручальные кольца - выбор и основные типы

Виды трубной арматуры

Приобретение квартир в крупном городе

Ограждения и поручни из нержавеющих сталей

Промышленная мебель: от истории к современным основным элементам

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

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

Рейтинг@Mail.ru

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

2009-2018 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.