Студопедия — Физико-химические процессы при ЭШС.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Физико-химические процессы при ЭШС.






В шлаковой ванне протекает большая часть физико-химических процессов, ответственных за состав и свойства металла шва. Эти процессы неразрывно связаны с взаимодействиями:

1. между шлаковой ванной и атмосферой,

2. между шлаковой ванной и металлической ванной,

3. между шлаковой ванной и электродным металлом,

4. между металлической ванной и электродным металлом,

5. между металлической ванной и основным металлом;

6. между шлаковой ванной и основным металлом,

7. между электродным металлом и атмосферой,

8. между основным металлом и атмосферой.

К процессам 1 следует отнести поглощение шлаком газов и паров, содержащихся в атмосфере. Это, прежде всего, окисление шлака, растворение в нем водорода и азота.

Шлаковая ванна, в свою очередь, выделяет в атмосферу пары, большей частью летучие компоненты шлаковой композиции, а также газообразные продукты взаимодействия шлака с металлом: фториды, бориды, сернистые соединения и др..Эти пары оказывают защитное воздействие, предохраняя электродный металл, нагреваемый вблизи шлаковой ванны до высоких температур, от прямого контакта с воздухом. Особенно большое значение указанный факт имеет в случае ЭШС плавящимся мундштуком, поскольку последний периодически оплавляется над шлаковой ванной.

К процессам 1 можно также отнести насыщение атмосферы над шлаком ионами, в результате чего повышается её электропроводимость и может быть спровоцировано возбуждение дуги между электродной проволокой и шлаковой ванной и между плавящимся мундштуком и свариваемой кромкой.

К процессу 2 относится, прежде всего, раскисление металла ванны, если флюс является раскислителем по отношению к нему, или, наоборот, окисления, если флюс кислый. Раскисление происходит по реакциям

[MO] + (R) «[M] + (RO)

или

[MO] + (RO) «[M] + (RO2),

где под R понимается элемент-раскислитель.

В качестве раскислителей можно применять сплавы типа силикокальция, силикомарганца или ферросплавов, вводимых во флюс.

Удаление окислов из металлической ванны может происходить также по реакциям других типов:

· образования комплексных окислов

[M1O] + [M2O] + n B2O3 «(M1O ´ M2O ´ n B2O3),

где [M1O] – окисел металла в металлической ванне,

(M2O) – окисел в шлаковой ванне.

· Образование фторида металла при взаимодействии окисла металлической ванны с фтористым кальцием и кремнеземом шлака

[MO] + (CaF2) + (SiO2) ® MF2 + CaSiO3.

На границе между шлаковой и металлической ваннами (процесс 2) происходит также обмен водородом, серой, азотом и другими элементами. Установлено, что шлаковая ванна может передавать металлической ванне водород, усвоенный ею из воздуха, особенно при повышенной влажности или в случае течи формирующих устройств (ползунов). Таким же путем может поступать в металл шва азот воздуха, но для этого необходимо предварительное образование нитридов на границе между металлом и атмосферой, например, при помощи дуги, возникающей между электродом и шлаком. Однако такое явление имеет место при нарушении режима сварки, Поэтому в обычных условиях азот практически не переходит из атмосферы в металл шва.

Между шлаковой ванной и жидким металлом происходит обмен серой и фосфором. Род и полярность тока влияют на этот обмен: при сварке на постоянном токе происходит электролиз шлака, вызывающий выделение газов в приэлектродных областях и перераспределение анионов и катионов в промежутке между электродами.

Природа химического взаимодействия между шлаковой ванной и электродным металлом (процесс 3) такая же, как и между шлаковой ванной и металлической ванной (процесс 2), с тем, однако, отличием, что взаимодействие в первом случае энергичнее, чем во втором. Особенно энергично взаимодействия происходят на стадии капли при её образовании на конце плавящегося мундштука и переносе через шлаковую ванну. Это объясняется более высокой температурой капли по сравнению с металлической ванной и большей удельной поверхностью раздела со шлаком.

Взаимодействие электродного металла с металлической ванной (процесс 4), а также основного металла с металлической ванной (процесс 5) заключается в получении расплава, который после кристаллизации образует металл шва.

На границе между твердым основным металлом и металлической ванной, а после её кристаллизации – металлом шва, протекает диффузионный обмен водородом, углеродом и легирующими элементами. Диффузия оказывает большое влияние на состав, структуру и свойства переходной зоны между швом и основным металлом, особенно при сварке и наплавке разнородных металлов.

Взаимодействие шлаковой ванны с основным металлом (процесс 6) заключается в нагреве последнего теплотой, выделяемой в шлаковой ванне, и растворении газов, адсорбированных на поверхности свариваемых кромок. Одновременно происходит очистка поверхностей кромок от окислов.

Взаимодействие между электродным металлом и атмосферой (процесс 7), как и между основным металлом и атмосферой (процесс 8) сводится к окислению поверхности металла и адсорбции на нем газов. В результате реакции металла с влагой происходит усвоение водорода и образование на поверхности металла ржавчины.







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 386. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Тема: Составление цепи питания Цель: расширить знания о биотических факторах среды. Оборудование:гербарные растения...

В эволюции растений и животных. Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений. Оборудование: гербарные растения, чучела хордовых (рыб, земноводных, птиц, пресмыкающихся, млекопитающих), коллекции насекомых, влажные препараты паразитических червей, мох, хвощ, папоротник...

Типовые примеры и методы их решения. Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно. Какова должна быть годовая номинальная процентная ставка...

Основные симптомы при заболеваниях органов кровообращения При болезнях органов кровообращения больные могут предъявлять различные жалобы: боли в области сердца и за грудиной, одышка, сердцебиение, перебои в сердце, удушье, отеки, цианоз головная боль, увеличение печени, слабость...

Вопрос 1. Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации К коллективным средствам защиты относятся: вентиляция, отопление, освещение, защита от шума и вибрации...

Задержки и неисправности пистолета Макарова 1.Что может произойти при стрельбе из пистолета, если загрязнятся пазы на рамке...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия