носить переривчастий характер.
Малюнок 1. Схематичне зображення поздовжнього перерізу зварювальної ванни першого типу
Кристалізація металу в зварювальній ванні першого типу малюнок 1. Якщо плавлення металу починається в передній частині ванни - на ділянці б - і закінчується приблизно на ділянці а, то кристалізація протікає від ділянки а на задній стінці зварювальної ванни до ділянки в. При цьому рідкий метал постійно переміщується у бік А, протилежну напрямку зварювання.
Кристалізація металу зварювальної ванни другого типу характерні такі особливості кристалізації:
) великий обсяг і уповільнене охолодження металу, що призводять до збільшення розмірів кристалів;
) рівномірний тепловідвід по всьому периметру шва, визначальний радіально - осьовий напрямок росту кристалів;
) безперервне наявність над зростаючими кристалами значного обсягу рідкого металу і шлаку, що полегшує відділення від металу неметалічних включень.
Схематичне поздовжнє і поперечне перетин кристалізується металу в зварювальній ванні показана на малюнку 2.
Малюнок 2. Схематичне зображення поздовжнього перерізу зварювальної ванни другого типу
Зварювальна ванна 1 другого типу утворюється при дугового зварювання під флюсом 4 (а) і при електрошлаковому зварюванні (б) з примусовим формуванням шва. Така ванна укладена між зварюються крайками основного металу і охолоджуючими стінками мідних плазунів (2), що формують зовнішні поверхні шва (6). Штучне водяне охолодження (3) ванни надає їй чашеобразную симетричну форму і досить істотно впливає на процеси первинної кристалізації рідкого металу. На відміну від ванни першого типу, тут верхня частина ванни в процесі її переміщення весь час знаходиться в рідкому стані, що створює сприятливі умови для найбільш повного видалення з металу шлакових включень і газів.
Процес кристалізації металу у ваннах першого і другого типу носить переривчастий характер і тому шви мають шарувату будову. Шари в загальному випадки повторюють обриси зварювальної ванни. [1]
3. Рафінування металу при зварюванні плавленням
Металургійна фаза протікає одночасно з розкисленням і легуванням металу називається рафінуванням, тобто очищення від шкідливих домішок - сірки і фосфору. Умови взаємодії металу і шлаку для рафінування металу шва по сірці при електродугової зварюванні сприятливі, ніж у сталеплавильному виробництві.
Особливості умов десульфурації в процесі зварювання:
) більш висока температура металу і шлаку, особливо на стадії утворення крапель, сприяє дисоціації сульфідів, послаблює хімічні зв'язки сірки і полегшує видалення її з металу в шлак;
) інтенсивне перешіваніем металу зі шлаком в краплях і в зварювальній ванні збільшує відносну масу шлаку від 100 до 1000 разів у порівнянні з аналогічним показником в мартенівському виробництві;
) використання спеціальних рафінуючих компонентів: кальцію Са, церію Се, лантану La, ітрію I та інших в електродних покриттях або зварювальних флюсах дозволяє провести видалення або зв'язування шкідливих домішок.
Незважаючи на короткочасність взаємодії металу зі шлаком, при електродугової зварюванні є можливості отримувати метал шва чистішим за вмістом сірки, ніж основний метал.
Джерелами надходження сірки і фосфору в зону зварювання служать: 1) шлаки, до складу яких входять компоненти, що містять сірку і фосфор; 2) розплавлений метал.
У процесі, зварювання наголошується, що, чим сильніше в шлаку активність окислів кальцію, тим більше відбувається зміщення реакції вправо і повніше видаляються з металу сірка і фосфор. Найкращими рафінуються властивостями володіють високоосновні шлаки, багаті СаО.
Сірку зі зварювальної ванни можна видалити частково в шлак при легуванні металу марганцем, який утворює з сіркою міцний сульфід MnS (температура плавлення 1620 ° С). Сульфід марганцю слабо розчинний у металі і добре в шлаку, тому він в значній кількості переходить в шлак. Основний реакцією зв'язування сірки з марганцем є:
[FeS] + [Mn]=(MnS) + [Fe].
Цей металургійний спосіб боротьби з сірою є основним, коли шлаки не містять СаО і мають малу основність
Зв'язування сірки вапном грунтується освіті вельми міцного сульфіду кальцію, практично нерозчинного у металі. Процес протікає відповідно до реакцією:
[FeS] + (CaO)=(CaS) + [FeO]
Цей металургійний спосіб боротьби з сірою є основн...
