Кроме того, когда при понижении
температуры концентрация кислорода в расплаве начинает превышать
предел его растворимости на стадии ванны, происходит окисление легирующих
элементов сплава.
Предупредить нежелательные
последствия окисления можно, применив в качестве защиты
бескислородные и неокислительные флюсы или химически инертные газы
(аргон, гелий). Меры эти успешно реализуются при сварке титановых,
алюминиевых сплавов и некоторых марок высоколегированных
сталей.
Раскисление металла для большинства марок конструкционных
сталей - это процесс получения чистых по кислороду металлов.
Существует два вида раскисления: диффузионное и
осаждающее.
При диффузионном раскислении
жидкий металл обрабатывается кислым шлаком (флюсом), который, образуя
силикаты, активно растворяет в себе (поглощает) кислород. Однако скорость
диффузии кислорода в шлак мала, и при сварке этот путь реализуется
трудно.
При осаждающем раскислении на
стадии ванны кислород связывается в окислы легирующих элементов,
нерастворимые в сплаве. Элементы в данном случае называют раскислителями.
Окислы могут оставаться в металле в виде неметаллических включений,
загрязняя его и ухудшая такую важную характеристику металла шва как
ударная вязкость. Для уменьшения опасности возникновения
неметаллических включений раскисление проводят одновременно
несколькими раскислителями. Образующаяся при этом смесь окислов
(эндогенный шлак) имеет высокую жидкотекучесть и вытесняется из
кристаллизующегося металла шва. Наиболее часто применяемыми
раскислителями являются кремний и марганец при определенном
соотношении их концентраций. Как правило, раскислители вводятся в
жидкую ванну через проволоку, покрытие или флюс.
Одним из примеров рафинирования (очищения) металла при
сварке является удаление из него таких вредных примесей как сера и фосфор,
приводящих к образованию горячих трещин (сера) и охрупчиванию металла шва
(фосфор).
Серу удаляют двумя путями: либо
с помощью легирующего элемента с большим сродством к сере, либо с
помощью основного шлака. Для первого пути часто используют марганец
(титан, алюминий): [5] + [Мп] = Мп5. МпБ нерастворим в жидком
металле.
К основным окислам относят,
прежде всего, окислы кальция:
[8]+<Са0)=(Са5)+[0].
