157863. lajstromszámú szabadalom • Ötvöző fedőporok
5 157863 6 talmazó salaktípus a legmegfelelőbb. Ez a salaktípus maximálisan kielégíti mind a metallurgiai, mind a technológiai követelményeket; a hozzáadagolt ötvöző-dezoxidáló-modifikáló komponens mennyisége a salakrész mennyiségére számítva 5—30% között változhat anélkül, hogy az így kialakított fedőporok minősége károsan változna. így a találmány szerinti, salaktípussal különböző minőségű és mennyiségű ötvözőelemaket 1—15%-ban tartalmazó ömledékek felrakására alkalmas ötvöző fedőporok állíthatók elő az eddig használatos ötvöző fedőporokkal (fedőportípusokkal) szemben, amelyek salakja általában csak egy ötvözettípus felrakására alkalmas. A találmány szerinti ötvöző' fedőpor salakrésze CaCO3 -0't, TiO 2 -0t, CaF 2 -ot és SiO 2 -0t tartalmaz. Az alapfém és az ötvözőelemek oxidációját — az oxidzárványok képződését — jelentősen csökkenteni lehet, ha a salakképző alkotók stabil, a hegesztés4 körülményei között gyakorlatilag nem redukálható oxidokat — CaO, MgO, A12 0 3 , Ti02 — tartalmaznak. Ezen oxidok közül előnyben kell részesíteni a bázikus CaO és MgO oxidokat, mivel az erősen bázikus salakok csökkentik a feltöltött fémanyag kén- és foszfortartalmát és elősegítik a varratfém szövetszerkezetének javítását. A CaO-t azonban nem lehet az ötvöző fedőporba adagolni, mivel kötőanyagként nátriumszilikát vizes oldatát alkalmazunk, és ezzel a CaO reakcióba lépne és a hegesztési folyamatokat károsan befolyásoló Ca(OH)2 keletkezne. Ezt úgy lehet kiküszöbölni, hogy a fedőporba nem CaO-t, hanem CaC03 -t adagolunk. A CaC03 a hegesztés folyamán — termikus bomlás következtében — CaO-ra és C02 -re bomlik. A C02 egy része az ívfény hatására CO-ra és oxigénre disszociál. A keletkezett gázok egyrészt károsak, másrészt előnyösek a hegesztési folyamatokra. Károsak, mert rontják a hegesztés munkakörülményeit, megnehezítik a megfelelő varrat kialakulását és az ív környezetében oxidáló atmoszférát hoznak létre. Előnyösek, mert a CO és oxigén-gázok az ív környezetében csökkentik a hidrogén és nitrogén-gáz parciális nyomását, mivel mechanikusan hígítják azok koncentrációját, ezenkívül az oxigén a hidrogént stabil hidroxil-ion formájában leköti, ez már nem okoz a fémben pórusokat, mint a hidrogén, mivel az olvadt fémben nem oldódik. A Ca03 bomlásakor keletkezett CO pórusokat nem okoz, mivel nem a fémolvadékban képződik. A MgO alkalmazása salak-alkotóként metallurgiai szempontból ugyan célszerű, technológiai szempontból viszont az a hiányossága, hogy nagymértékben növeli a salak viszkozitását, nem megfelelő a salak varratformáló képessége, a salakkal együtt sok ötvözőélem kárbavész. Egyegy salaktípusnál kísérletileg ugyan meg lehet állapítani a helyes MgO mennyiségét, az így kidolgozott fedőpor jó minőségű, azonban ha kismértékben megváltoztatjuk a salakhoz adagolt ötvözőelemek arányát, a fedőpor hegesztésre nem alkalmas. Ezért MgO-t salakalkotóként nem alkalmaztunk. Al2 0 3 -t salakalkotóként szintén nem alkalmaztunk, részben azért, mert magas olvadáspontja és elágazó kristályai miatt a fémömledékben zárványokat okozhat, részben mert az Al2 0 3 -t tartalmazó salak — kísérleteink alapján — érzékeny az ötvözőelemek mennyiségének változására. A Ti02 alkalmazása salakalkotóként metallurgiai és technológiai szempontjából egyaránt célszerű. A hegesztés körülményei között gyakorlatilag nem redukálódik (ha elvileg a keletkezett hidrogén redukálná is, az előnyös lenne, mivel a hidrogén stabil hidroxil-ion alakjában megkötődne), könnyen olvadó, salakba távozó komplexeket alkot, és így a szennyeződésektől tisztítja a fémömledéket. Ezenkívül javítja a salak technológiai tulajdonságait: salakleválást, varratformálást. CaF2 alkalmazása salakalkotóként metallurgiai és technológiai szempontból egyaránt célszerű. Mint viszkozitás-csökkentő kedvezően befolyásolja a metallurgiai folyamatokat, másrészt stabil HF formájában megköti a hidrogént, így az nem oldódik a fémömledékben és nem okoz pórusokat. Technológiai szempontból — főleg CaCOjj-tal és Ti02 -dal együtt alkalmazva — azért előnyös, mert az előbbi két alkotóval szemben rövidíti az ív hoisszát. Nagy viszkozitású CaO-t tartalmazó rendszerben különösen előnyös a viszkozitás csökkentésére CaF2 -t alkalmazni. Si02 alkalmazása metallurgiai szempontból nem kívánatos (bár 2—5% mennyiségben nem káros), technológiai szempontból viszont célszerű, mivel javítja a salak viszkozitását. CaC03 — Ti0 2 — CaF 2 — Si0 2 salakalkotók esetében a négy alkotó egymáshoz való arányának megfelelő beállításával a kívánt viszkozitású salak állítható elő, Kedvező a salak viszkozitásának változása a hőmérséklet és az ötvözőelemek változása esetén is. A CaCOs —Ti02 — CaF 2 — Si0 2 salakalkotók optimális arányának beállítását kísérleti úton végeztük el. A gázfázisokban létrejött oxidációs körülmények miatt szükséges a fémolvadék dezoxidálása. A dezoxidálást célszerű a salakhoz adagolt savas oxidokat képező dezoxidáló anyagokkal — FeSi-vel, FeTi-vel — végezni. Ezekkel a dezoxidáló anyagokkal megfelelő mértékben dezoxidálható a fémolvadék. A keletkező TÍO2 és Si02 a salak bázikus alkotójával (CaO-val) CaO —• Ti02 — Si0 2 típusú könnyen salakba menő komplex vegyületeket képeznek és így a fémolvadékban oxidzárványként nem maradnak vissza. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
