Stopień przechodzenia krzemu i manganu na długości spoiny zmniejsza się, przy czym w wypadku spawania drutami ze stosunkowo niedużą zawartością manganu (około 1% Mn) bardzo szybkie przejście manganu z topnika do metalu zmienia utlenienie manganu znajdującego się w jeziorku. Przy dużej zawartości manganu w drucie jego utlenianie obserwuje się od samego początku spawania. Nagromadzenie tlenków żelaza w żużlowej wannie zachodzi bardzo szybko. W tabeli 4.8 przytoczono dane dotyczące zmiany składu żużla w porównaniu z wyjściowym składem topnika po spawaniu elektrożużlowym drutem o średniej zawartości manganu spoiny o długości 250 mm.
Tabela 4.8
Wyjściowy skład topnika i końcowy skład żużla [43]
Składniki, % |
SiO, Sm |
MA |
CaO |
MgO |
MnO |
FeO |
CaF2 |
P |
Topnik AH-8 |
32,6 |
9,4 |
7,6 |
7,0 |
25,3 |
1,6 |
15,9 |
0,0380 |
Żużel |
29,0 |
7,0 |
7,8 |
5,5 |
30,6 |
7,7 |
12,5 |
0,0074 |
Z tabeli 4.8 wynika, że jeśli zmniejszy się ilość Si02 wskutek redukcji krzemu i zwiększy się ilość MnO wskutek utlenienia manganu, obserwuje się znaczny wzrost FeO. Takie szybkie nagromadzenie tlenku żelaza spowodowane jest nie tylko redukującym działaniem manganu i krzemu, lecz i w znacznym stopniu utlenieniem żużlowej wanny tlenem z powietrza. Potwierdzono to danymi doświadczalnymi, przedstawionymi na rysunku 4.65, z których wynika, że przy ochronie powierzchni żużlowej wanny argonem lub azotem utlenianie manganu się zmniejsza. Podczas zetknięcia żużlowej wanny z powietrzem na jej powierzchni tworzą się wyższe tlenki żelaza (Fe203) i innych składników, przechodzące podczas styku z ciekłym metalem w tlenki niższe (FeO).
A Mn, %
Rys. 4.65. Wpływ ochrony gazowej powierzchni wanny żużlowej na zmianę zawartości manganu w spoinie podczas spawania drutem 0,1% C-Mn-Si pod topnikiem AH-8: 1 - bez ochrony, 2 - przy
ochronie powierzchni wanny żużlowej argonem lub azotem [43]
193