ТЕОРИЯ сварочных процессов

Раскисление металла при сварке

При всех способах сварки весьма вероятным (в большей или меньшей степени) является окисление основы или составляющих сплава. Возможны следующие три основные вида окисления со­ставляющих сплава шлаком: прямое окисление, окисление низших оксидов до высших, окисление на основе обменных реакций

(9.46).

Прямое окисление в общем виде может быть представлено ре­акцией

(9.51)

в которой происходит непосредственное окисление элемента сво­бодным кислородом с образованием оксида. Такие процессы за редким исключением сопровождаются выделением теплоты, т. е. они являются экзотермичными (табл. 9.1).

Окисление низших оксидов до высших можно представить на

следующем примере: FeO + 02= Fe203. «Поставщиками» свобод­ного кислорода в зону сварки помимо воздушной атмосферы мо­гут быть двуокись углерода, пары воды, карбонаты и высшие ок­сиды, диссоциирующие при нагреве и выделяющие свободный кислород. Однако следует помнить, что все реакции, идущие с вы­делением тепла, в том числе и окислительные, при высоких темпе­ратурах протекают медленно. На поверхности же открытой сва­рочной ванны интенсивность прямых окислительных реакций зна­чительно выше вследствие дополнительного выделения теплоты при прямом контакте с кислородом.

Пример окисления на основе обменных реакций представляет­ся следующим уравнением:

На направление реакции (9.52) помимо внешних условий будут существенно влиять концентрации реагирующих веществ и срод­ство элементов к кислороду.