 |
Реклама. ООО "ГК "ВЕЛУНД СТАЛЬ СЗ" Erid: 2SDnjeQyn2n
| |
считаться и с последствиями титано- и алюминийвосстановительного процессов: образованием в металле шва окисных включений эндогенного характера.
Литературные источники по этому вопросу весьма немногочисленны и располагают данными, к сожалению, относящимися только применительно к сварке низколегированных сталей. При этом, если в работах отмечается положительная 
роль микролегирования сварного шва титаном посредством восстановления его из окислов флюса при сварке низколегированной проволокой Св-08Г2С стали 40, то работы показывают отрицательную роль образующихся при этом неметаллических окисных включений в их влиянии на пластичность и вязкость металла шва.
Например, газовый анализ и металлографические исследования подтверждают рост окислительной способности флюсов с увеличением в их составе двуокиси титана, а механические испытания показывают, что при этом ударная вязкость швов снижается.
Аналогичные данные применительно к влиянию неметаллических включений на основе А1203 на ударную вязкость швов при сварке сталей 16ГНМА и 25ХСНВФА под флюсами, построенными на основе шлаковых систем CaF2—А1203 и CaF2—А1203—Na3AlF6. В этом случае испытания металла швов на ударную вязкость также показали, что с увеличением концентрации во флюсе глинозема, а следовательно, и количества окисных включений на основе А1303 в шве, его ударная вязкость падает. В дополнение к этому металл швов становится склонным к образованию междендритных и усадочных горячих трещин.
Присутствие в наплавленном металле тугоплавких включений глинозема вызывает большее понижение пластичности главным образом ударной вязкости металла швов, чем одинаковые количества мелкодисперсных включений кварцевого стекла (табл. 16). Последнее, по-видимому, связано с формой и распределением включений, которые выполняют роль концентраторов напряжений в объемах металла, прилегающих к этим включениям, во время приложения внешней нагрузки.
Таким образом, во всех случаях сварки под флюсом микролегирование металла шва алюминием и титаном более целесообразно через сварочную проволоку. Поэтому при выборе 
оптимального количества глинозема или рутила в составе сварочных флюсов (плавленых или керамических) следует считаться с металлургическими особенностями поведения названных окислов в реакционной зоне сварки. Как показали исследования, для получения швов на низколегированных сталях с высокой стойкостью против перехода в хрупкое состояние при автоматической сварке не рекомендуется применять флюсы с содержанием глинозема или рутила более 30%. Это положение справедливо по отношению к сталям, не легированным алюминием или титаном. Для сталей, содержащих алюминий или титан, применение флюсов при сварке, содержащих их окислы, полезно с точки зрения уменьшения потерь на окисление указанных элементов. Последнее подтверждают данные, иллюстрирующие усвоение титана металлом шва и алюминия в зависимости от содержания их окислов во флюсе.
ДРУГИЕ РЕАКЦИИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИ СВАРКЕ ПОД ФЛЮСОМ
K другим реакциям взаимодействия при сварке под флюсом, которые играют важную роль, относятся реакции серы и фосфора. Вредное влияние серы и фосфора на пластичность металла шва общепризнано. Фосфор ухудшает механические свойства сталей, вызывая хладноломкость у низколегированных и углеродистых сталей. При концентрациях вплоть до 0,07% в сварных швах этих сталей он практически не влияет на образование горячих трещин, но вызывает повышенную склонность к образованию горячих трещин в сталях аустенитного класса.
Неблагоприятное влияние серы состоит, главным образом, в том, что она снижает горячую пластичность. Такое влияние серы на свойства металла при высоких температурах определяется тем, что она образует с железом легкоплавкие эвтектики, ослабляющие в широком диапазоне температур связи между отдельными зернами (кристаллитами). Например, сульфид железа FeS имеет температуру плавления 1195° С. Эвтектика же этого сульфида с железом плавится при 985° С. Низкую температуру плавления имеет и эвтектика 2FeO.SiO2+FeS. Особые неприятности может причинять сера в легированных сталях с повышенными концентрациями никеля, так как в этом случае могут образовываться еще более легкоплавкие эвтектики на базе сульфида никеля NiS с температурой плавления 644° С.
Усиливать вредное влияние серы могут и другие элементы, в частности, в углеродистых сталях — углерод. Поэтому основной задачей при сварке под флюсом является стремление свести концентрацию серы и фосфора до минимально возможного предела.
Реакция серы при сварке под флюсом. В сварочных флюсах, как правило, содержится некоторое количество серы, попадающей в них из шихтовых материалов. В наибольшей степени загрязнены серой марганцевые руды (до 0,25%). В шихтовых материалах флюсов сера находится преимущественно в виде примесей пирита или сернистого колчедана (FeS2), который при температуре выше 600° С реагирует по уравнению
02 + FeS2 = FeS + S02.
Поэтому при плавке в электропечи содержание серы во флюсе-шлаке уменьшается примерно на 30—40% по сравнению с исходным содержанием ее в сырье. Обычно количество серы в высокомарганцовистых плавленых флюсах находится на уровне до 0,1—0,15%. В плавленых и керамических флюсах, не содержащих марганцевой руды, концентрация серы не превышает 0,05%.
В зависимости от концентрационных условий (количество во флюсе и металле), свойств флюса и режима сварки сера может переходить из флюса-шлака в металлическую ванну или наоборот. Реакцию взаимодействия флюса и металла в общем виде можно выразить:
[S]=ns(S)ф
где (S)ф — содержание серы во флюсе; [S]—содержание серы в металле; n —коэффициент распределения серы между шлаком и металлом.
На рис. 51 показана зависимость перехода серы в металл шва от содержания ее во флюсе-шлаке.
Реклама. ООО "СНАБСТАЛЬ" Erid: 2SDnjcaFPNJ |
| 
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ