Влияние кислорода при сварке

Кислород - наиболее активный после фтора газ. Он поступает в зону сварки из воздуха, из электродных покрытий и из расплавляемого металла, покрытого даже незначительной ржавчиной. При высокой температуре дуги кислород почти полностью диссоциирует на атомы и интенсивно окисляет расплавленный металл, соединяясь с железом и другими элементами, входящими в состав стали.

Из трех оксидов, которые образуются в результате окисления железа: FeO - закиси, Fe₃O₄ - закиси-окиси и Fe₂O₃ - окиси - наиболее опасной оказывается FeO, которая растворяется в расплавленном металле и поэтому влияет на его свойства. При температуре 2300 °С растворимость составляет 8,5%, при температуре 1520 °С она снижается до 0,83 %, что составляет 0,18 % чистого кислорода в стали. При сварке электродами, не покрытыми защитной обмазкой, в металле затвердевшего шва остается 0,2 - 0,7 О₂. Наряду с железом кислород окисляет полезные примеси, находящиеся в стали (марганец, кремний, углерод и другие):

Мn + О → МnО;

Si + 2O → SiO₂;

С + О → СО.

Это окисление может происходить также путем взаимодействия FeO с указанными элементами, например, по формуле

FeO + Мn → МnО + Fe.

Рис. 9.2. Влияние кислорода на механические свойства стали

Окисление стали кислородом сильно ухудшает ее механические (рис. 9.2) и технологические свойства (ковкость, коррозионную стойкость и т. п.), и поэтому кислород является вредной примесью.

Похожие материалы