Раскисление металла при сварке

Для получения наплавленного металла с механическими свойствами не ниже, чем у основного металла, необходимы меры по снижению содержания кислорода в наплавленном металле. Такими мерами являются раскисление наплавленного металла и удаление образовавшихся окислов из сварочной ванны.

Раскисление может быть осуществлено за счет взаимодействия между металлом и шлаком или при помощи раскислителей.

Раскисление металлов шлаками
При наличии в сварочной ванне кислых шлаков раскисление металла происходит по реакциям:

Полученные силикаты не растворимы в металле, поэтому количество FeO в металле не уменьшается.

Раскисление металла раскислителями
Сталь раскисляют введением в сварочную ванну C, Si, Mn и Al.

Наиболее распространенный метод введения раскислителей – применение сварочной проволоки, содержащей раскислители. Возможно введение раскислителей через покрытия электродов и флюсы.

Раскисление углеродом FeO + C = Fe + CO
Окись углерода практически не растворима в стали. В период нахождения жидкого металла при высоких температурах образующиеся пузырьки окиси углерода всплывают и удаляются из сварочной ванны. при применении углерода в качестве раскислителя возможно образование пор в наплавленном металле.

Раскисление марганцем FeO + Mn = Fe + MnO
Окись марганца плохо растворима в железе, но способна растворить в себе до 60 % FeO, следовательно, она будет уходить в шлак, увлекая за собой значительное количество FeO.
В качестве раскислителя марганец применяют в сплавах с железом и углеродом (ферромарганец), стоимость марганца невысокая.

Раскисление кремнием 2FeO + Si = 2Fe + SiO₂
Эта реакция в металле сопровождается реакциями образования силикатов:

Кремний весьма активный раскислитель, SiO₂ и силикаты практически не растворимы в железе и уходят в шлак.

Раскисление алюминием 3Feo + 2Al = Al₂O₃ + 3Fe
Сталь, раскисленная алюминием, склонна к образованию трещин при ударах в горячем состоянии. Поэтому применяют только в ограниченных количествах.

В теорию.