3.2.3 Взаимодействие металла сварочной ванны с электродными покрытиями и флюсом

Кроме защиты расплавленного металла от воздуха покрытия и флюсы должны обеспечить раскисление, легирование и рафинирование.

Раскисление – процесс освобождения стали от кислорода-осуществляется несколькими путями :

1)Восстановлением железа из закиси за счет окисления других элементов;

2)Связыванием кислорода элементами-раскислителями;

3)Связыванием закиси железа в нерастворимые в железе силикаты, переходящие в

шлак.

Процессы окисления и восстановления происходят при сварке беспрерывно. Первое происходит в передней части ванны (высокая температура), второе – в задней.

Восстанавливается железо за счет окисления других элементов, имеющихся в основном и электродном металле или ванне – C, Si, Mn, Al;

FeО + C = Fe + CО - практически не растворима в стали, всплывает в виде пузырьков; возможно образование пор при этом способе раскисления.

2FeO + Si =2Fe + SiO2 - кремний очень активный раскислитель, SiO2 не растворимо, уходит в шлак.

FeO + Mn = Fe + MnO - мало растворима в железе, но растворяет в себе до 60% закиси FeO, унося его в шлак.

3FeO + 2Al = 3Fe + Al2O3- могут появиться трещины в горячем состоянии(при раскислении алюминием).

Взадней части ванны из жидкого металла интенсивно выделяется ранее растворившийся кислород, который взаимодействует с раскислителями

O2 + Si = SiO2 üý переходят в шлак

O + Mn = MnOþ

Таким образом, видно, что в ванну требуется введение раскислителей – Si, Mn, Al, C

идр.

Впередней части ванны при наличии в шлакеMnO и SiO2 необходимой концентрации происходит процесс восстановления железом Mn и Si.

MnO + Fe = FeO+ Mn; SiO2 +2Fe = 2FeO +Si.

При этом Mn и Si переходят в металл, а FeО распределяется между металлом и шлаком.

Удаление закиси FeО из стали производят также с использованием шлака, максимально лишенного FeО. При этом получаются стойкие силикаты, уходящие в шлак

FeО + SiО2 = FeО·SiO2 2FeO + SiO2 =(FeО)2·SiO2

37