Окисление металла при сварке.Металл сварочной ванны может окисляться за счет кислорода, содержащегося в газовой среде и шлаках в зоне сварки или за счет оксидов (окалины, ржавчины), находящихся на кромках деталей и поверхности электродной проволоки. При нагреве имеющаяся в ржавчине влага испаряется, молекулы воды диссоциируют, а получающийся кислород окисляет металл. Окалина при плавлении металла превращается в оксид железа также с выделением свободного кислорода. Кислород с железом образует оксиды: FeO, (22,3% О2), Fe3O4 (27,6% О2), Fe2O3(30,1% О2). Наибольшую опасность для качества шва представляет оксид FeO, способный растворяться в жидком металле. Этот оксид обладает температурой плавления меньшей, чем у основного металла. Поэтому при кристаллизации металла шва он затвердевает в последнюю очередь. В результате он располагается в виде прослоек по границам зерен, что вызывает снижение пластических свойств металла шва. Высшие оксиды железа не растворяются в жидком металле и, если они не успевают всплывать на поверхность сварочной ванны, остаются в металле шва в виде шлаковых включений. Железо может окисляться также за счет кислорода, содержащегося в СО2 и парах воды Н2О:
В процессе сварки кроме железа окисляются и другие элементы, находящиеся в стали при переходе жидкого металла в сварочную ванну - углерод, кремний, марганец: С + О= СО, Мn + О= MnO, Si + 2O= SiO2. В сварочной ванне элементы окисляются при взаимодействии их с оксидом железа:
Окисление этих элементов приводит к уменьшению их содержания в металле шва. Но образующиеся оксиды могут оставаться в шве в виде различных включений, снижающих механические свойства сварных соединений - пластичность и ударную вязкость металла шва.
|
