Главные системы сварочных шлаков

В зависимости от состава сварочные шлаки можно разбить на три группы:

1). Шлаки оксидного типа, представляющие собой окислы различных металлов;

2). Шлаки солевого типа − фтористые и хлористые соли щелочных и щелочноземельных металлов;

3). Шлаки оксидно-солевого типа, состоящие из солей и окислов. Большинство шлаков состоит из основы и добавок и примесей.

Основа шлаков представляется шлаковой системой. Системы изучаются с помощью диаграмм состояния, которые строятся для двойных и тройных систем. Т.к. шлаковые системы имеют сложный состав, выбирают основную тройную систему и затем устанавливают на нее остальные составляющие шлака.

Системы сварочных шлаков оксидного типа

1). Система SiO₂ (38%)−MnO(62%). Наиболее легкоплавкая эвтектическая смесь этой системы с температурой плавления 1251^о С содержит около 38% SiO₂. К ней близка основа шлаков флюсов ОСЦ−45, АИ −348−А.

2). Система SiO₂−FeO. Эта система образует два силиката железа: (FeO₂)ּSiO₂ − файталита с точкой плавления около 1326^о С и FeOּSiO₂ − грюнерита, нестойкого соединения, разлагающегося при 1160^о С.

3). Система SiO² − Al₂O₃. Для системы характерно образование двух эвтектических смесей, содержащих 6 и 64% Al₂O₃ и плавящихся соответственно при 1545 1810^о Сю

4). Система CaO−SiO₂. В данной системе области наименьшей вязкости и наименьших температур плавления лежат приблизительно при содержании СаО от 34 до 56%.

Шлаковая система CaO−SiO₂ составляет основу ряда высококремнистых безмарганцовистых флюсов, применяющихся для сварки углеродистых и низкоуглеродистых сталей (флюсы ИМ−30).

Рассмотренные системы тугоплавки и малопригодны для сварочных шлаков без разжижающих добавок.

5). Система SiO₂−MnO−FeO. Наиболее низкую температуру плавления − 1170^о С имеет шлак состава: SiO₂ − 32%, FeO − 48%, MnО − 20%. К указанной системе принадлежат шлаки, образующиеся при сварке в СО₂ и др.

6). Система CaO−MnO−SiO₂ имеет наиболее легкоплавки эвтектики с температурой плавления 1330 и 1350^о С. применяется в качестве основы сварочных шлаков с добавкой веществ, понижающих Т_пл и вязкость (TiO₂, CaF₂, MnO).

7). Система CaO−Al₂O₃−SiO₂. Наиболее легкоплавкий шлак этой системы, имеющий температуру плавления 1265^о С, содержит CaO − 40%, SiO₂ − 42%, Al₂O₃ − 18%. К рассмотренной системе относятся низкокремнистые флюсы типа «Crün», применявшиеся в Германии в сочетании с марганцовистой проволокой.

8). Система CaO−FeO−SiO₂ характеризуется наличием составов легкоплавких шлаков с пониженной вязкостью.

9). Система TiO₂−SiO₂−FeO (MnO) составляет основу сварочных шлаков, получаемых при плавлении электродов рутилового (ЦМ−9) руднокислого (ОММ−5) и органического (ЦУ−1) типов.

10). Система MnO−Al₂O₃−SiO₂ изучена не полностью.