Управление вязкостью расплавов агломерированных сварочных флюсов путем формирования в них тугоплавких дисперсных соединений

Проведены рентгенографические исследования строения агломерированного флюса системы MgO—Al₂O₃—SiO₂—CaF₂ в твердом и расплавленном состояниях. Показано, что при нагреве выше 800 оС во флюсе образуется твердая шпинельная фаза MgAl₂O₄, температура плавления которой 2105 оС. Она присутствует в жидком ра...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2013
Автори:	Гончаров, И.А., Галинич, В.И., Мищенко, Д.Д., Судавцова, В.С., Давиденко, А.О., Сокольский, В.Э.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України 2013
Назва видання:	Современные проблемы физического материаловедения
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/114526
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Управление вязкостью расплавов агломерированных сварочных флюсов путем формирования в них тугоплавких дисперсных соединений / И.А. Гончаров, В.И. Галинич, Д.Д. Мищенко, В.С. Судавцова, А.О. Давиденко, В.Э. Сокольский // Современные проблемы физического материаловедения: Сб. научн . тр. — К.: ІПМ НАН України, 2013. — Вип. 22. — С. 147-153. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-114526
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1145262025-02-23T18:32:23Z Управление вязкостью расплавов агломерированных сварочных флюсов путем формирования в них тугоплавких дисперсных соединений Керування в’язкістю розплавів агломерованих зварювальних флюсів шляхом формування в них тугоплавких дисперсних з’єднань Controller of viscosity melts agglomerated welding flux by based formation refractory of compounds Гончаров, И.А. Галинич, В.И. Мищенко, Д.Д. Судавцова, В.С. Давиденко, А.О. Сокольский, В.Э. Проведены рентгенографические исследования строения агломерированного флюса системы MgO—Al₂O₃—SiO₂—CaF₂ в твердом и расплавленном состояниях. Показано, что при нагреве выше 800 оС во флюсе образуется твердая шпинельная фаза MgAl₂O₄, температура плавления которой 2105 оС. Она присутствует в жидком расплаве при температурах выше 1200 оС. Установлена связь между наличием в расплаве твердой шпинельной фазы и температурной зависимостью вязкости расплава. Предложен способ управления технологическими и металлургическими свойствами сварочных флюсов путем изменения содержания в жидком шлаковом расплаве тугоплавких твердых соединений, их состава, формы и степени дисперсности. Проведено рентгенографічні дослідження будови агломерованого флюсу системи MgO—Al₂O₃—SiO₂—CaF₂ в твердому та розплавленому станах. Показано, що при нагріванні вище 800 оС у флюсі утворюється тверда шпінельна фаза MgAl₂O₄, температура плавлення якої 2105 оС. Вона присутня в рідкому розплаві при температурах вище 1200 оС. Встановлено зв’язок між присутністю в розплаві твердої шпінельної фази та температурною залежністю розплаву. Запропоновано спосіб керування технологічними і металургійними властивостями зварювальних флюсів шляхом зміни вмісту в рідкому шлаковому розплаві тугоплавких твердих сполук, їх форми, складу та ступеня дисперсності. The study of structure of MgO—Al₂O₃—SiO₂—CaF₂ slag system agglomerated flux in solid and molten state was made by X-ray and electron-optical methods. It was defined that at flux heating to temperatures higher of 800 oС the solid spinel phase of MgAl₂O₄ was created. The temperature of melting of Mg Al2O4 is 2105 oС. It presents in liquid melts at temperatures higher 1200 oС. There was determined connection between a presence of solid spinel phase in slag melt and temperature’s dependence of viscosity. The method of controlling of technological and metallurgical properties of welding fluxes by the changing in liquid slag melts of maintenance of solid chemical compounds, their composition, form and degree of dispersion. 2013 Article Управление вязкостью расплавов агломерированных сварочных флюсов путем формирования в них тугоплавких дисперсных соединений / И.А. Гончаров, В.И. Галинич, Д.Д. Мищенко, В.С. Судавцова, А.О. Давиденко, В.Э. Сокольский // Современные проблемы физического материаловедения: Сб. научн . тр. — К.: ІПМ НАН України, 2013. — Вип. 22. — С. 147-153. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. XXXX-0073 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/114526 669.69 ru Современные проблемы физического материаловедения application/pdf Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Проведены рентгенографические исследования строения агломерированного флюса системы MgO—Al₂O₃—SiO₂—CaF₂ в твердом и расплавленном состояниях. Показано, что при нагреве выше 800 оС во флюсе образуется твердая шпинельная фаза MgAl₂O₄, температура плавления которой 2105 оС. Она присутствует в жидком расплаве при температурах выше 1200 оС. Установлена связь между наличием в расплаве твердой шпинельной фазы и температурной зависимостью вязкости расплава. Предложен способ управления технологическими и металлургическими свойствами сварочных флюсов путем изменения содержания в жидком шлаковом расплаве тугоплавких твердых соединений, их состава, формы и степени дисперсности.
format	Article
author	Гончаров, И.А. Галинич, В.И. Мищенко, Д.Д. Судавцова, В.С. Давиденко, А.О. Сокольский, В.Э.
spellingShingle	Гончаров, И.А. Галинич, В.И. Мищенко, Д.Д. Судавцова, В.С. Давиденко, А.О. Сокольский, В.Э. Управление вязкостью расплавов агломерированных сварочных флюсов путем формирования в них тугоплавких дисперсных соединений Современные проблемы физического материаловедения
author_facet	Гончаров, И.А. Галинич, В.И. Мищенко, Д.Д. Судавцова, В.С. Давиденко, А.О. Сокольский, В.Э.
author_sort	Гончаров, И.А.
title	Управление вязкостью расплавов агломерированных сварочных флюсов путем формирования в них тугоплавких дисперсных соединений
title_short	Управление вязкостью расплавов агломерированных сварочных флюсов путем формирования в них тугоплавких дисперсных соединений
title_full	Управление вязкостью расплавов агломерированных сварочных флюсов путем формирования в них тугоплавких дисперсных соединений
title_fullStr	Управление вязкостью расплавов агломерированных сварочных флюсов путем формирования в них тугоплавких дисперсных соединений
title_full_unstemmed	Управление вязкостью расплавов агломерированных сварочных флюсов путем формирования в них тугоплавких дисперсных соединений
title_sort	управление вязкостью расплавов агломерированных сварочных флюсов путем формирования в них тугоплавких дисперсных соединений
publisher	Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України
publishDate	2013
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/114526
citation_txt	Управление вязкостью расплавов агломерированных сварочных флюсов путем формирования в них тугоплавких дисперсных соединений / И.А. Гончаров, В.И. Галинич, Д.Д. Мищенко, В.С. Судавцова, А.О. Давиденко, В.Э. Сокольский // Современные проблемы физического материаловедения: Сб. научн . тр. — К.: ІПМ НАН України, 2013. — Вип. 22. — С. 147-153. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.
series	Современные проблемы физического материаловедения
work_keys_str_mv	AT gončarovia upravlenievâzkostʹûrasplavovaglomerirovannyhsvaročnyhflûsovputemformirovaniâvnihtugoplavkihdispersnyhsoedinenij AT galiničvi upravlenievâzkostʹûrasplavovaglomerirovannyhsvaročnyhflûsovputemformirovaniâvnihtugoplavkihdispersnyhsoedinenij AT miŝenkodd upravlenievâzkostʹûrasplavovaglomerirovannyhsvaročnyhflûsovputemformirovaniâvnihtugoplavkihdispersnyhsoedinenij AT sudavcovavs upravlenievâzkostʹûrasplavovaglomerirovannyhsvaročnyhflûsovputemformirovaniâvnihtugoplavkihdispersnyhsoedinenij AT davidenkoao upravlenievâzkostʹûrasplavovaglomerirovannyhsvaročnyhflûsovputemformirovaniâvnihtugoplavkihdispersnyhsoedinenij AT sokolʹskijvé upravlenievâzkostʹûrasplavovaglomerirovannyhsvaročnyhflûsovputemformirovaniâvnihtugoplavkihdispersnyhsoedinenij AT gončarovia keruvannâvâzkístûrozplavívaglomerovanihzvarûvalʹnihflûsívšlâhomformuvannâvnihtugoplavkihdispersnihzêdnanʹ AT galiničvi keruvannâvâzkístûrozplavívaglomerovanihzvarûvalʹnihflûsívšlâhomformuvannâvnihtugoplavkihdispersnihzêdnanʹ AT miŝenkodd keruvannâvâzkístûrozplavívaglomerovanihzvarûvalʹnihflûsívšlâhomformuvannâvnihtugoplavkihdispersnihzêdnanʹ AT sudavcovavs keruvannâvâzkístûrozplavívaglomerovanihzvarûvalʹnihflûsívšlâhomformuvannâvnihtugoplavkihdispersnihzêdnanʹ AT davidenkoao keruvannâvâzkístûrozplavívaglomerovanihzvarûvalʹnihflûsívšlâhomformuvannâvnihtugoplavkihdispersnihzêdnanʹ AT sokolʹskijvé keruvannâvâzkístûrozplavívaglomerovanihzvarûvalʹnihflûsívšlâhomformuvannâvnihtugoplavkihdispersnihzêdnanʹ AT gončarovia controllerofviscositymeltsagglomeratedweldingfluxbybasedformationrefractoryofcompounds AT galiničvi controllerofviscositymeltsagglomeratedweldingfluxbybasedformationrefractoryofcompounds AT miŝenkodd controllerofviscositymeltsagglomeratedweldingfluxbybasedformationrefractoryofcompounds AT sudavcovavs controllerofviscositymeltsagglomeratedweldingfluxbybasedformationrefractoryofcompounds AT davidenkoao controllerofviscositymeltsagglomeratedweldingfluxbybasedformationrefractoryofcompounds AT sokolʹskijvé controllerofviscositymeltsagglomeratedweldingfluxbybasedformationrefractoryofcompounds
first_indexed	2025-11-24T10:12:59Z
last_indexed	2025-11-24T10:12:59Z
_version_	1849666232292212736
fulltext	147 УДК 669.69 Управление вязкостью расплавов агломерированных сварочных флюсов путем формирования в них тугоплавких дисперсных соединений И. А. Гончаров, В. И. Галинич, Д. Д. Мищенко, В. С. Судавцова, А. О. Давиденко* , В. Э. Сокольский** Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, Киев * Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины, Киев, e-mail: sud@ipms.kiev.ua ** Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко Проведены рентгенографические исследования строения агломерированного флюса системы MgO—Al2O3—SiO2—CaF2 в твердом и расплавленном состоя- ниях. Показано, что при нагреве выше 800 оС во флюсе образуется твердая шпинельная фаза MgAl2O4, температура плавления которой 2105 оС. Она присут- ствует в жидком расплаве при температурах выше 1200 оС. Установлена связь между наличием в расплаве твердой шпинельной фазы и температурной зависимостью вязкости расплава. Предложен способ управления техноло- гическими и металлургическими свойствами сварочных флюсов путем изменения содержания в жидком шлаковом расплаве тугоплавких твердых соединений, их состава, формы и степени дисперсности. Ключевые слова: сварка, агломерированный флюс, строение шлаковых расплавов, вязкость, дифракционные исследования, шпинель. Оксидно-фторидные шлаки широко применяются в металлургии и при сварке. В целом ряде процессов, например при непрерывной разливке стали, электрошлаковых переплаве (ЭШП) и сварке, где используется так называемый подвижный кристаллизатор, а также при автоматической электродуговой сварке под слоем флюса с повышенной скоростью предъявляются особые требования к вязкости шлака в расплавленном состоянии [1, 2]. При сварке под флюсом для формирования бездефектных швов шлаковая ванна, контактирующая с металлической ванной, должна гасить ее колебания. Для этого шлаки должны обеспечивать плавное повышение вязкости при снижении температуры в достаточно широком диапазоне. При сварке сталей обычной прочности это достигается обычно введением в состав флюса значительного количества оксида кремния, являющегося сеткообразователем структуры шлакового расплава. В послед- нее время все более широкое применение при сварке находят высоко- прочные стали и стали повышенной прочности. Использование высококрем- нистых флюсов при сварке таких сталей невозможно из-за развития кремневосстановительного процесса и образования силикатных включе- ний, приводящих к снижению механических свойств металла шва. Применительно к процессам ЭШП высоколегированных сталей, содержа- щих легкоокисляемые элементы (Ti, Al), введение оксида кремния в состав шлака также недопустимо, поскольку такие шлаки характеризуются высокой © И. А. Гончаров, В. И. Галинич, Д. Д. Мищенко, В. С. Судавцова, А. О. Давиденко, В. Э. Сокольский, 2013 148 окислительной способностью. Поэтому актуальным является поиск путей управления вязкостью шлаковых расплавов с целью создания новых материалов для сварки и ЭШП. Теории строения расплавов сварочных шлаков основываются на предположении, что расплав является идеальной ньютоновской жид- костью, то есть гомогенный. Сварочный процесс характеризуется высокими градиентами температур. Исследования температуры сварочной ванны [3] показали, что в низкотемпературной части сварочной ванны, в которой протекают процессы формирования шва, она составляет для низкоуглеродистых и низколегированных сталей 2043 ± 100 К, а для высо- колегированных — порядка 1823 ± 100 К [3]. Температура расплавов сварочных флюсов над низкотемпературной зоной сварочной ванны может быть на 100—200 К ниже. При сварке высокопрочных сталей все более широко применяются агломерированные флюсы. Это объясняется большими возможностями их влияния на сварочную ванну. Агломерированные флюсы в процессе изготовления не плавятся. Гранулы флюса представляют собой однород- ную смесь прокаленных частиц минеральных сырьевых материалов, объединенных каркасом, образующимся при прокаливании связующего, которым, как правило, является водный раствор силикатов натрия и калия. Температуры плавления компонентов агломерированного флюса часто превышают 2300 К. Анализ диаграмм плавления целого ряда оксидно- фторидных систем показал, что при их затвердевании в расплаве будут образовываться тугоплавкие комплексные соединения с температурой ликвидуса выше 2300 К [4]. В соответствии с кинетической теорией жидкости Я. И. Френкеля, в которой он исходит из сходства жидкостей с твердыми телами, свойства гетерогенных расплавов определяются наличием твердой фазы [5]. Так, для вязкости расплавов с включением относительно небольшого количества мелких твердых частиц сферической формы А. Эйнштейн предложил следующую формулу [6]: η = η0 (1 + 2,5V), (1) где η0 — вязкость чистой жидкости фазы, нс/м2; V — относительный объем твердых включений. В работе [7] авторы определили зависимость вязкости расплава состава 28CaO—10MgO—20Al2O3—42SiO2 при 1646 К от размера и количества вводимых в расплав твердых частиц MgAl2O4. Полученная зависимость вязкости может быть описана уравнением Эйнштейна—Роско [8] η = η0 (1 – af )-n, (2) где f — относительный объем твердых включений в расплаве. Значения коэффициентов а и n зависят от размера твердых частиц. Исследование расплавов системы СaO—SiO2—MgO—Al 2O3—CaF2, проведенное в работе [9], показало, что введение CaF2 в оксидный расплав позволяет снизить температуру солидуса расплава, уменьшить размер твердофазной составляющей в жидком шлаковом расплаве. Таким образом, вводя извне или формируя в жидком расплаве тугоплавкие твердые частицы, можно управлять такими его свойствами, как температуры солидуса и ликвидуса, вязкость, электропроводность, термодинамическая активность компонентов, межфазное натяжение на 149 границе раздела шлак—металл. При этом вязкостью расплава можно управлять, изменяя диапазон температур ликвидуса и солидуса данной твердой фазы, ее долю в расплаве, размер этих твердых частиц и характер их распределения в расплаве. В результате возникает возможность создания флюсов с прогнозируемыми технологическими и металлурги- ческими характеристиками для сварки и ЭШП. Нами проведены исследования агломерированных флюсов шлаковой системы MgO—Al2O3—SiO2—CaF2. Известно, что в процессе изготов- ления агломерированных флюсов сначала проводят обработку сырьевых материалов при температурах до 1000 оС, а затем для удаления влаги, входящей в состав связующего, гранулы флюса прокаливают при температурах выше 600 оС. Рентгенофазовые исследования строения флюсов в твердом и расплавленном состояниях показали, что агломерированный флюс расплавляется частично и состоит из расплав- ленной матрицы, внутри которой находятся включения тугоплавких фаз, слаборастворимые в шлаковом расплаве. Практически нерастворимыми являются кристаллы шпинели (MgAl2O4). В табл. 1 приведены данные локального рентгеноспектрального анализа переплавленного агломериро- ванного флюса. Шпинель при этом специально не добавляется в агломерированный флюс, а образуется при его нагреве, если в состав входят более 25% (мол.) Al2O3 и 20% (мол.) MgO. Шпинель начинает образовываться уже при 800 оС (рис. 1). Температура плавления MgAl2O4 составляет 2105 оС. По данным рентгенографических исследований, твердая фаза MgAl2O4 находится в расплаве при температурах выше 1500 оС, то есть при температурах существования сварочной ванны. Проведенные исследования показали, что после переплава флюса в процессе сварки и превращения его в шлаковую корку шпинельная фаза остается. Таким образом, присутствие шпинели — экспериментальный факт и необходимо определить, как ее присутствие в расплаве влияет на свароч- ный процесс. Наличие твердой фазы в шлаковом расплаве будет снижать термодинамическую активность некоторых компонентов флюса и, следо- вательно, влиять на его металлургические свойства. Это подтверждается нашими исследованиями [10], которыми установлено, что увеличение содержания MgО в шлаковом расплаве системы MgO—Al2O3—SiO2—CaF2 вызывает снижение активности оксида кремния. Это объясняется образованием тугоплавких и термодинамически стабильных силикатов и Т а б л и ц а 1. Данные рентгеноспектрального анализа переплав- ленного флюса Содержание, % (ат.) Спектр O F Mg Al Si Ca Итого 1 66,8 — 13,2 19,8 0,1 0,1 100,0 MgAl 2O4 2 73,5 — 10,7 15,6 0,1 0,1 100,0 MgAl 2O4 3 24,1 51,7 1,5 1,5 3,7 17,5 100,0 CaF2 4 65,6 1,3 21,7 0,0 11,0 0,3 100,0 Mg2SiO4 150 20 40 60 80 100 0 2000 4000 6000 8000 8 6 I, о тн .е д . 2θ, град 1 2 3 4 5 7 Рис. 1. Дифрактограммы флюса (MoKα-излучение) при комнатной температуре (1), 600 (2), 800 (3), 1000 (4), 1200 (5), 1300 (6), 1400 (7) и 1500 оС (8). На рентгенограмму при 1300 оС наложена (точки) рентгенограмма чистой шпинели. Диффузный фон полностью удален. алюминатов магния. При этом будет ограничиваться кремневосстано- вительный процесс и формирование силикатных неметаллических включений в металле шва, что в целом позволит повысить свойства сварных соединений из высокопрочных низколегированных сталей. Присутствие твердой фазы MgAl2O4 в жидком шлаковом расплаве при температурах порядка 1100—2000 оС будет существенно влиять на вязкость расплава, о чем уже упоминалось в начале данной работы. Поскольку для обеспечения требуемых технологических свойств сварочного флюса температурная зависимость вязкости является наиболее важным критерием, было изготовлено несколько модельных агломерированных сварочных флюсов исследуемой системы. Расчетные составы флюсов приведены в табл. 2, а результаты измерений вязкости — на рис. 2. Установлено, что интенсивность отражения кристаллической шпинели уменьшается от образца к образцу в последовательности 3 → 15 → 4 → 12, что коррелирует с уменьшением суммы шпинельных компонентов MgO + Al 2O3 (табл. 2). По нашему мнению, сумма шпинельных компонентов может служить в первом приближении для количественной оценки шпи- нели, пока не найден другой критерий, который мог бы коррелировать с Т а б л и ц а 2. Расчетный состав (% (мас.)) модельных сварочных флюсов Номер флюса MgO Al2O3 SiO2 CaF2 MgO + Al2O3 3 40 30 15 15 70 4 30 25 20 25 55 6 40 0 35 25 — 12 40 10 40 10 50 15 40 25 10 25 65 20 35 0 40 25 — I, р тн . е д . 2θ, град 151 0 500 1000 1500 2000 2500 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 Температура, оС В яз ко ст ь, м П а с Рис. 2. Температурная зависимость вязкости модельных флюсов системы MgO—Al2O3SiO2—CaF2: ■ — 3; ∆ — 4; × — 6; ● — 12; + — 15; – — 20. Нумерацию и составы флюсов см. в табл. 2. количеством кристаллической шпинели в образце. В образцах 6 и 20 шпи- нель не обнаружена из-за отсутствия Al2O3, а в образце 12 ее очень мало из-за незначительного содержания Al2O3. Установлено, что флюсы (№ 6, 12, 20) с содержанием оксидов магния и кремния 35—40% (мас.) и оксида алюминия до 10% характеризу- ются скачкообразным изменением вязкости в диапазоне температур 1150—1250 оС. Это так называемые короткие флюсы. Флюсы № 3 и 15 с содержанием оксида магния 40% и оксида алюминия 25—30% отличаются высокой вязкостью во всем диапазоне исследованных температур. Отсутствие пологого участка на кривой вязкости указывает на неполное расплавление этих шлаков и присутствие в расплаве достаточно большого количества твердых частичек, которые можно было наблюдать в ходе эксперимента. Вероятнее всего, этой фазой является MgAl2O4. Исследованный нами в ходе данной работы флюс № 4 имеет несколько меньшее содержание оксида магния (30%), а количество оксида алюминия в нем составляет 25%. Для этого флюса характерно довольно плавное изменение вязкости во всем температурном диапазоне. При этом на кривой наблюдаются "ступеньки", которые можно объяснить кристаллизацией из расплава дополнительных порций твердой фазы MgAl 2O4. По характеру температурной зависимости вязкости флюс № 4 близок к марганцевосиликатному флюсу АН-60. Сварочно-технологиче- ское испытание флюсов, приведенных в табл. 2, показало, что флюс № 4 имеет наилучшие показатели. Таким образом, именно присутствие в шлаковом расплаве твердой фазы, по нашему мнению, определяет харак- тер температурной зависимости вязкости. Очевидно, формируя в жидком шлаковом расплаве тугоплавкие соединения, находящиеся в твердой фазе, можно добиться оптимальной для процесса сварки вязкости во всем температурном диапазоне. Представляется возможность управлять не только содержанием твердых соединений в жидком шлаковом расплаве, но и их формой, степенью дисперсности. Этого можно достичь за счет изменения как состава флюса, так и технологии его изготовления. Например, можно проводить совместное прокаливание компонентов В я зк о ст ь , М П а· с 152 шихты с целью инициации протекания твердофазных реакций. Все это открывает широкие возможности для создания сварочных флюсов с прогнозируемыми технологическими и металлургическими свойствами. Выводы Проведены рентгенографические исследования строения агломериро- ванного флюса системы MgO—Al2O3—SiO2—CaF2 в твердом и расплав- ленном состояниях. Установлено, что при нагреве выше 800 оС во флюсе образуется твердая шпинельная фаза MgAl 2O4, температура плавления которой 2105 оС. Она присутствует в жидком расплаве при температурах выше 1200 оС. Полного плавления флюса изученного состава в области температур до 1500 оС не происходит. Указанная фаза образуется в шлаковой корке после переплава флюса в процессе сварки. Наличие твердой фазы MgAl2O4 в шлаковом расплаве системы MgO— Al2O3—SiO2—CaF2 определяет его физико-химические свойства, в частности плавный характер изменения вязкости в области температур 1180—1540 оС. Предложен способ управления технологическими и металлур- гическими свойствами сварочных флюсов путем изменения содержания в жидком шлаковом расплаве тугоплавких твердых соединений, их состава, формы и дисперсности. 1. Подгаецкий В. В. Сварочные шлаки / В. В. Подгаецкий, В. Г. Кузьменко. — К. : Наук. думка, 1988. — 256 с. 2. Зайцев А. И. Физическая химия металлургических шлаков / А. И. Зайцев, Б. М. Могутнов, Е. Х. Шахпазов. — М. : Интерконтакт Наука, 2008. — 352 с. 3. Походня И. К. О температуре сварочной ванны / И. К. Походня, И. И. Фрумин // Автоматическая сварка. — 1955. — № 5. — С. 14—24. 4. Атлас шлаков: (Справ. изд.) / Пер. с нем. — М. : Металлургия, 1985. — 208 с. 5. Френкель Я. И. Кинетическая теория жидкостей. — Л. : Наука, 1975. — 487 с. 6. Einstein А. // Ann. Phys. — 1906. — 19 (4). — Р. 289—306. 7. Wright S. Viscosity of a CaO—MgO—Al2O3—SiO2 мelt сontaining spinel particles at 1646 K / [S. Wright, L. Zhang, S. Sun, and S. Jahanshahi] // Metallurgical and Materials Transactions B. — 2000. — 31B. — Р. 97—104. 8. Roscoe R. // Br. J. Appl. Phys. — 1952. — 3. — Р. 267—269. 9. Park J. H. Solidification structure of CaO—SiO2—MgO—Al2O3 (CaF2) systems and computational phase equilibria: Crystallization of MgAl2O4 spinel // Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. — 2007. — 31. — Р. 428—437. 10. Гончаров И. А. Прогнозирование термодинамических свойств расплавов систе- мы MgO—Al 2O3—SiO2—CaF2 / [И. А. Гончаров, В. И. Галинич, Д. Д. Мищен- ко и др.] // Автоматическая сварка. — 2011. — № 10. — С. 3—6. Керування в’язкістю розплавів агломерованих зварювальних флюсів шляхом формування в них тугоплавких дисперсних з’єднань І. О. Гончаров, В. І. Галинич, Д. Д. Міщенко, В. С. Судавцова, О. О. Давиденко, В. Е. Сокольский Проведено рентгенографічні дослідження будови агломерованого флюсу системи MgO—Al2O3—SiO2—CaF2 в твердому та розплавленому станах. Показано, що при нагріванні вище 800 оС у флюсі утворюється тверда шпінельна фаза Mg AlO4, температура плавлення якої 2105 оС. Вона присутня в рідкому розплаві при 153 температурах вище 1200 оС. Встановлено зв’язок між присутністю в розплаві твердої шпінельної фази та температурною залежністю розплаву. Запропоновано спосіб керування технологічними і металургійними властивостями зварювальних флюсів шляхом зміни вмісту в рідкому шлаковому розплаві тугоплавких твердих сполук, їх форми, складу та ступеня дисперсності. Ключові слова: зварювання, агломерований флюс, будова шлакових розплавів, в’язкість, дифракційні дослідження, шпінель. Controller of viscosity melts agglomerated welding flux by based formation refractory of compounds I. O. Goncharov, V. I. Galinich, D. D. Mishenko, V. S. Sudavtsova, O. O. Davidenko, V. E. Sokolsky The study of structure of MgO—Al2O3—SiO2—CaF2 slag system agglomerated flux in solid and molten state was made by X-ray and electron-optical methods. It was defined that at flux heating to temperatures higher of 800 o С the solid spinel phase of Mg Al2O4 was created. The temperature of melting of Mg Al2O4 is 2105 o С. It presents in liquid melts at temperatures higher 1200 o С. There was determined connection between a presence of solid spinel phase in slag melt and temperature’s dependence of viscosity. The method of controlling of technological and metallurgical properties of welding fluxes by the changing in liquid slag melts of maintenance of solid chemical compounds, their composition, form and degree of dispersion. Keywords: weld, agglomerated flux, structure of slag melts, viscosity, X-ray investigatіоn, spinel.

Управление вязкостью расплавов агломерированных сварочных флюсов путем формирования в них тугоплавких дисперсных соединений

Репозитарії

Схожі ресурси