kąpieli metalowej w wystarczającej ilości odtleniacze, takie jak Mn, Si, Al, Ti (rys. 4.15). Również stosowanie drutów o odpowiednim składzie chemicznym (na przykład w wypadku spawania w osłonie CO, drutów zawierających do 1% Mn i około 1,2% Si) stwarza warunki dostatecznego odtlenienia ciekłego metalu w procesie spawania. Mimo szkodliwego wpływu tlenu na właściwości stopiwa w wypadku spawania metodą GM AW (MIG/MAG) dodatek O, lub CO, do argonu jest niezbędny, gdyż stabilizuje łuk i zmniejsza rozprysk. Dodatek tlenu do gazu osłonowego przyczynia się również do zmniejszenia kąta zwilżania spoiny, a przez to do zmniejszenia nadlewu i możliwości powstania podtopień.
Tlen w jeziorku spawalniczym może utleniać węgiel i inne pierwiastki stopowe, zmniejszając ich zawartość, przez co ulegają pogorszeniu właściwości wytrzymałościowe. Utlenianie węgla przebiega według reakcji:
C + O = CO(gaz) (4.29)
Utlenianie innych pierwiastków stopowych powoduje utworzenie tlenków, które albo przechodzą do żużla, albo pozostają w płynnym metalu i w rezultacie stają się elementem składowym struktury spoiny.
W tabeli 4.4 przedstawiono, jak w wypadku acetylenowo-tlenowego spawania stali miękkiej skład gazu wpływa na budowę i właściwości metalu spoiny. Przy dużym współczynniku nadmiaru tlenu spoina ma wysoką zawartość tlenu, ale niską zawartość węgla. Z drugiej strony, przy niskim współczynniku nadmiaru tlenu (płomień nawęglający) spoina ma niższą zawartość tlenu, ale za to wysoką zawartość węgla. W obu przypadkach mechaniczne właściwości spoiny będą niezadowalające. Optymalne właściwości (wysoką udarność i dobrą twardość) uzyskuje się przy współczynniku nadmiaru tlenu wynoszącym 1,0-s-l ,14.
Tabela 4.4
Wpływ współczynnika nadmiaru tlenu w płomieniu acetyłenowo-tlenowym na skład chemiczny
i właściwości metalu spoiny w stali niskowęglowej [18]
Parametry (składniki, właściwości) |
Skład spoiwa |
Współczynnik nadmiaru tlenu a = 02/H2 > 1 |
a < 1 | ||||
Zł = 1,14 |
a = 1,33 |
a = 2 |
a = 2,37 |
a = 1 |
a = 0,82 | ||
c |
0,155 |
0,054 |
0,054 |
0,058 |
0,048 |
0,15 |
1,56 |
Mn |
0,56 |
0,38 |
0,265 |
0,29 |
0,18 |
0,29 |
0,375 |
Si |
0,03 | ||||||
S |
0,030 | ||||||
P |
0,018 |
• | |||||
0 |
— |
0,04 |
0,07 |
0,09 |
— |
0,02 |
0,01 |
N |
— |
0,015 |
0,023 |
0,030 |
- . |
0,012 |
0,023 |
Udarność, J/cm: |
— |
55 |
14 |
15 |
13 |
69 |
23 |
Twardość, HB |
130 |
132 |
115 |
100 |
140 |
320 | |
Wielkość ziarna (ASTM) |
6 |
5 |
4 |
4 |
4 |
5 • |
154