Горлов О. К. Фізико-хімічні основи технологічних процесів. Зварювання: навч посібник / О. К. Горлов, Є. П. Рогачов, С. М. Лашко


НазваГорлов О. К. Фізико-хімічні основи технологічних процесів. Зварювання: навч посібник / О. К. Горлов, Є. П. Рогачов, С. М. Лашко
Сторінка14/16
Дата16.07.2013
Розмір1.18 Mb.
ТипДокументи
bibl.com.ua > Фізика > Документи
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16

Металургійні процеси при зварюванні електродами
руднокислого типу


Рудно-кислі покриття – це покриття, що містять FeO, MnO, SiO2 (іноді домішки TiO2). Як розкиснювач тут застосовується феромарганець, додатковий газовий захист створюють органічні продукти покриття (33 % гематиту, 32 % граніту, 30 % феромарганцю, 5 % крохмалю (або целюлози) й 25…30 % рідкого cкла від маси сухої суміші).

Типовим представником цієї групи електродів є електрод ЦМ-7. Температура плавлення шлаків цієї групи становить 1170 …1250 0С. Після затвердіння зварювальні шлаки являють собою склоподібні темні скоринки майже без зовнішніх ознак кристалізації.

У покриттях даного типу причиною інтенсивного розвитку окисних процесів, що відбуваються у металі й шлаках, є вищі оксиди заліза:

а) гематит покриття, що взаємодіє з рідким металом і окиснює його:

[FeО]

Fe2O3 + Fe = FeО

(FeО)

б) гематит покриття, що взаємодіє з марганцем покриття і окиснює його:

Fe2O3 + 3Mn 3(MnО) + 2[Fe] + 349,0 кДж/моль;

Fe2O3 + Mn (MnО) + 2(FeО) + 113,13 кДж/моль.

Відновлення заліза й тепло, що виділяється при окиснюванні марганцю, забезпечує при зварюванні електродами ЦМ-7 високий коефіцієнт наплавлення, що дорівнює 10…11 г/(А год.).

Паралельно з окисненням марганцю оксидами заліза частина його реагує з кремнеземом, внесеним у покриття гранітом, тобто також окиснюється:

(SiО2) + 2Mn  2(MnО) + [Si].

Внаслідок обмеженого вмісту вільного SiО2 у шлаку й наявності там FeО розвиток цієї реакції вправо є незначним.

Інтенсифікації цієї реакції перешкоджає висока концентрація окису заліза: вміст кремнію в металі шва становить близько 0,1 %, а марганцю – 0,75…0,8 %.

Помітне окиснювання зварювальної ванни приводить до окиснювання вуглецю. Однак при цьому концентрація кремнію й марганцю є достатньою для припинення реакції окиснювання вуглецю в задній частині зварювальної ванни, що кристалізується, й створення перешкоди утворенню пор від дії оксиду вуглецю.

Підвищене окиснення зварювальної ванни слід оцінювати позитивно, тому що це охороняє метал від надлишкового розчинення водню. Введення в подібну ванну додаткових розкиснювачів призвело б до інтенсивного поглинання ванною водню й розвитку пор. Шлаки цього типу обмежено видаляють сірку, ще менш – фосфор. Тому до електродної сировини ставлять підвищені вимоги щодо вмісту шкідливих домішок.

У цілому слід зазначити, що, незважаючи на неповне розкиснення металу, електроди з руднокислим покриттям забезпечують одержання металу шва з необхідними механічними властивостями.
    1. Металургійні процеси при зварюванні електродами
      фтористокальцієвого типу


Фтористокальцієві покриття – це покриття, що не містять оксидів заліза й марганцю. Основою покриття є мармур, плавиковий шпат, кварцовий пісок і рідке скло. Як розкиснювачі у покриття можуть входити феромарганець, феросиліцій, феротитан. Додатковий газовий захист забезпечує розпад при нагріванні карбонатів покриття. Для легування металу використовують різні металеві порошки.

Шлаки електродів цієї групи характеризуються шлаковою системою CaО – SiО2 – CaF2 (сюди відносять електроди типу УОНИ-13, ЦУ-1, ЦЛ-9, ЦТ-9 й ін.).

При розпаді карбонату кальцію виділяється значна кількість вуглекислого газу, що за допомогою розкиснювачів при температурі

700 0С відновлюється до CO в результаті таких реакцій:

CO2 + Mn  MnО + CO;

2CO2 + Si  SiО2 + 2CO;

2СО2 + Ti TiО2 + 2CO.

При цьому частина СО остається невідновленою, и газова фаза у всьому температурному интервалі зони зварювання є окиснювальною відносно рідкого металу.

Шлаки, що утворюються, внаслідок низького вмісту оксидів заліза не створюють окисної дії на метал. Наявність у покритті групи розкиснювачів забезпечує проведення не тільки ефективного розкиснення металу, але й деякий перехід у метал домішок (наприклад Mn і Si).

З одного боку, високий ступінь розкиснення зварювальної ванни, а також присутність у металі Mn, а в шлаку СаО створюють умови для видалення сірки й фосфору з металу шва. Вміст сірки й фосфору в наплавленому металі не перевищує 0,035 % кожного й це робить шви, виконані електродами цієї групи, малочутливими до кристалізаційних тріщин.

З іншого боку, розкиснення металу сприяє розчиненню в ньому водню. Вміст розчиненого в металі водню є настільки значним, що за наявності іржі на кромках, що зварюють, підвищеної вологості покриття, а також зварювання довгою дугою призводить до появи пор у шві, незважаючи на ефективне видалення водню за рахунок плавикового шпату, що є в покритті:

CaF2 + 2Н  Ca + 2НF.

Наявність у покритті Si02 приводить до утворення тетрафториду кремнію:

2CaF4 + 3SiO2 = 2CaSiO3 + SiF4.

Тетрафторид кремнію переходить у газову фазу, де він взаємодіє з атомарним воднем або парами води:

SiF4 + 3H = SiF + 3HF,

SiF4 + 2H2O= SiO2 + 4HF,

і тим самим сприяє зменшенню кількості водню в металі шва.
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   16

Схожі:

Проектування технологічних процесів обробки деталей механічних засобів
МОДУЛЬ ЗАГАЛЬНІ ПРИНЦИПИ ПРОЕКТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У МАШИНОБУДУВАННІ
Колесніченко Л. А., Борисенко Л. Л. К 60 Основи психології та педагогіки:...
К 60 Основи психології та педагогіки: Навч метод посібник для самост вивч дисц. — К.: КНЕУ, 2002. — 157 с
Конспект лекцій з курсу “ Системно-структурне моделювання технологічних...
Конспект лекцій з курсу “Системно-структурне моделювання технологічних процесів” / Укладач П. В. Кушніров. – Суми: Вид-во СумДУ,...
МОДУЛЬ ВСТУП. ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІВОДИ. ГІДРОЛОГІЯ РІЧОК Блок...
Гідрологія – наука про природні води, їх властивості та явища і процеси, що в них відбуваються, а також закономірності розвитку цих...
ПРАВОВІ ОСНОВИ ДОКУМЕНТОЗНАВЧОЇ ДІЯЛЬНОСТІ
Правові основи документознавчої діяльності /Д. О. Готило, С. Ф. Гуцу, В. М. Петрук – Навч посібник для студентів гуманітарного факультету...
Сутність процесу електроконтактного точкового зварювання
Мета роботи: вивчити технологічний процес електроконтактного точкового зварювання; визначити його відмінності; ознайомитися з будовою...
1 Держава, право та Конституція України
Основи конституційного права і чинного законодавства України / Г. Ю. Каніщев, В. Б. Селевко, С. С. Бичкова. – Навч посібник. – Харків:...
Максимова Н. Ю., Мілютіна К. Л., Піскун В. М. Основи дитячої патопсихології: Навч посібник
Важковиховуваність як психолого–педагогічна проблема. Типологія соціально-дезадаптованої поведінки. Асоціальна поведінка як відхилення...
Пасинков В. В., Сорокин В. С. Материалы електронной техники
...
ЗВІТ про виконання лабораторної роботи РУЧНЕ ЕЛЕКТРОДУГОВЕ ЗВАРЮВАННЯ...
Умовне позначення електродів для ручного дугового зварювання і наплавлення сталі ГОСТ 9466-75
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка