IMG
65

gazowym z użyciem topników, proszków i past. Powstające żużle mogą być kwaśne, zasadowe i obojętne, mniej lub bardziej aktywne w zależności od rodzaju spawanej stali.

Żużle jako lżejsze od metalu pokrywają roztopiony metal, chroniąc go przed działaniem otaczającej atmosfery, i jednocześnie wchodzą z nim w różne reakcje natury heterogenicznej. Żużle spawalnicze mogą spełniać więc następujące funkcje:

-    chronią metal przed nasyceniem gazami, głównie tlenem i azotem, a czasem i wodorem,

-    zmniejszają szybkość krzepnięcia metalu i ułatwiają przez to wydzielenie się gazów i wtrąceń niemetalicznych z ciekłego metalu,

-    reagują z ciekłym metalem i w wyniku tego zmniejszają lub zwiększają stężenie składników w metalu (np. C, S, P, Si, Mn),

-    działają rafinująco oraz ułatwiają spawanie i układanie spoin.

Podstawowe składniki żużla można podzielić pod względem aktywności chemicznej na:

-    zasadowe: CaO, MgO, Na₂0, K₂0, FeO, MnO,

-    kwaśne: Si0₂, Ti0₂, P₂0₅, B,0₃,

-    obojętne: A1₂0₃, Fe₂0₃, Cr,0₃.

Oprócz tlenków w skład żużla wchodzą sole obojętne: CaF,, Na₃AlF₆, KF, NaF, LiF, NaCl, BaCl₂, MgCl₂.

Inny podział związków w żużlach to podział na:

-    tlenki aktywne (FeO, Fe₂0₃, Fe₃0₄, MnO, MnO,, Mn,0₃, Mn₃0₄, Si0₂), które zmieniają stężenie Mn, Si, Cr, Mo, V, W, C i innych pierwiastków stopowych stali,

-    związki nieaktywne, zwykle fluorki (CaF,, NaF, KF, LiF).

4.7.1.1. Odtlenianie spoin

Podczas topienia się metalu w obecności żużla powstaje niejednorodny trójfazowy układ: metal - żużel - gaz. Między tymi fazami zachodzą reakcje chemiczne i wzajemne przechodzenie składników. Przejście składników z żużla do metalu i na odwrót określa współczynnik podziału L. Na przykład podział MeO między żużlem a metalem przedstawia zależność:

(4.38)

_ (MeO)

^Uc0 ~ [MeO]

gdzie:

{MeO) - stężenie danego tlenku w żużlu, [MeO] - stężenie danego tlenku w metalu.

Współczynnik podziału L zależy od temperatury i składu żużla. Znając skład żużla, a więc i współczynnik podziału, można usunąć z metalu takie szkodliwe składniki, jak S i P oraz można wzbogacić roztopiony metal w składniki stopowe (Mn i Si) potrzebne do właściwego przebiegu reakcji rafinacji metalu.

Żużle mogą być redukujące i utleniające. Żużle redukujące mają małą zawartość tlenków metalu podstawowego. W tym wypadku zgodnie ze współczynnikiem podziału rozpuszczone w ciekłym metalu tlenki [MeO] przechodzą do żużla. Jeżeli natomiast żużel zawiera dużą ilość tlenków metalu podstawowego, tlenki (MeO) przechodzą z żużla do kąpieli metalowej.

175