Основные системы сварочных шлаков
В зависимости от состава сварочные шлаки можно разбить на три типа: шлаки оксидного типа, представляющие собой соединения оксидов различных металлов; шлаки солевого типа, состоящие из фтористых и хлористых солей щелочных и щелочноземельных металлов; шлаки оксидно-солевого типа, состоящие из солей и оксидов.
Большинство шлаков любого типа состоит из основы, или «скелета», и добавок, или примесей. Основа шлаков представлена двойной или тройной шлаковой системой, т. е. сочетанием двух
|
— Si02, % (мас.) Рис. 9.19. Диаграмма состояния шлаковой системы оксидного типа MnO - Si02 |
или трех главных компонентов, содержание которых в шлаке составляет более 10 %. Изучают такие системы обычно с помощью диаграмм состояния, которые строят для двойных или тройных систем. Так как шлаковые системы часто имеют сложный состав, выбирают основную тройную систему и затем устанавливают влияние на нее остальных составляющих шлака. Ряд диаграмм состояния для двойных систем разного типа представлен на рис. 9.19-9.21.
Из анализа диаграммы состояния двойной системы MnO - S1O2 (см. рис. 9.19) следует, что несмотря на высокую температуру плавления каждого компонента (соответственно Т > 2200 и 2000 К) их смесь в определенной пропорции является весьма легкоплавкой
|
г, к 1600 |
т, к |
|||||
|
w1684 К |
1900 |
А (2843 К) V |
||||
|
1400 |
Ж |
1800 |
. Ж |
|||
|
1200 |
1263 К |
1700 |
Т-г N *ЯИКВ |
с |
||
|
1000 |
|К>91 К |
„ |
^в/ |
|||
|
г* С. ОЛ ОС Л Л |
О Л |
1600 |
і і і |
|
— NaF, % (мас.) |
|
СаО 40 |
|
60 80 CaF2, % (мас.) |
Рис. 9.20. Диаграмма состояния шлаковой системы солевого типа CaF2 - NaF
Рис. 9.21. Диаграмма состояния шлаковой системы солеоксидного типа СаО - CaF2
(1573 К), что используется при разработке соответствующих сварочных флюсов. Тот же эффект отмечается в других системах:
NaF - CaF2 (см. рис. 9.20) и СаО - CaF2 (см. рис. 9.21). Однако для достижения всего комплекса технологических свойств флюсы должны содержать значительно большее количество компонентов.
При добавлении третьего компонента (CaF2) температура плавления еще снижается и становится существенно меньше температуры плавления сталей. Для описания тройных систем применяют так называемые псевдобинарные диаграммы плавкости. Их получают путем рассечения тройной диаграммы плоскостью, в которой содержание одного компонента трехкомпонентной системы
Рис. 9.22. Схематический вид поверхности плавления шлаков трехкомпонентной системы CaO - SiC>2 - AI2O3
поддерживают постоянным. В действительности, например в трехкомпонентной системе CaO - SiC>2 - AI2O3, поверхность (рис. 9.22), соединяющая температуру плавления отдельных составов, является весьма волнистой, с множеством впадин, соответствующих составам эвтектик.
