Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 10. 9 mars 1935 - Olika slag av elektroder, deras skillnad i metallurgiskt hänseende samt därutav betingade skillnader hos svetsmaterialet, av Elis Helin
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has been proofread at least once.
(diff)
(history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång.
(skillnad)
(historik)
2) Den lägsta temperatur, järnet kan antaga vid
passagen genom ljusbågen, är naturligtvis
smälttemperaturen. Det är svårt att säga, hur mycket
materialet eventuellt kommer att överhettas och likaså
huruvida härvidlag skillnad råder mellan de olika
tillsatsmaterialen. Dock torde man av det förhållandet, att
dropparna äro små och bågen brinner kontinuerligt,
kunna förmoda, att materialet efter tjockbeklädd
elektrod kan bli överhettat, till skillnad från bar
tråd och tunnbeklädd elektrod där droppstorleken är
variabel och släckning av bågen därigenom
förorsakas.
3) Professor Hilpert har vid sina undersökningar
över materialtransporten i ljusbågen konstaterat, att
dropparna under transporten äro överdragna med en
slagghinna, som är tunnare eller tjockare alltefter
höljets tjocklek. Yid svetsning med bar tråd bildas
naturligtvis denna hinna först då materialet smält
och börjat reagera med luften, varemot den vid
tunnbeklädd elektrod bildas, allteftersom höljet smälter
utav och metallen reagerar med luften. Beträffande
den tjockbeklädda elektroden är möjligheten till
utbildandet av en slagghinna där stor. Vid dylik
elektrod med färskande hölje kan koncentrationen av
aktivt syre vara större än vid svetsning med bar tråd
och tunnbeklädd elektrod. Syret har nämligen hela
tiden blott att diffundera över till metallen från
hinnan, under det att vid bar tråd och tunnbeklädd
elektrod den vid nedsmältningen bildade, tunna
slagghinnan, trots att den kan avgiva syre, i viss mån
utgör ett motstånd för luftens direkta inverkan.
Som redan nämnts är det icke endast under
transporten genom ljusbågen, som reaktionerna mellan
svetsmaterial/luft eller svetsmaterial/slagg förlöpa,
utan även sedan materialet kommit ned på
arbetsstycket. I metallbadet äro reaktionsmöjligheterna ej
så stora som i ljusbågen, enär smältan i arbetsstycket
har en liten reaktionsyta och temperaturen
dessutom är lägre, då ju värme hela tiden bortföres från
arbetsstycket. Bortfärskning av kol kan vid vissa
tunnbeklädda elektroder mycket tydligt iakttagas i
svetsstället, i det att badet bubblar och kokar. Detta
upphör, så snart bågen släckes. Badet sjunker därvid
ihop och en grop eller krater bildas. Hade metallen
smält ned utan kolfärskning, skulle den förhållit sig
lugn i kratern, som då ej blivit så stor.
Syre och järn.
Järn har förmåga att lösa syre i såväl fast som
flytande form, ehuru lösligheten i det fasta
tillståndet dock är betydligt mycket mindre än i det
flytande. I smälta växer lösligheten för syre med
temperaturen enligt följande:
— [O]FeMAX = 0,131 • 10—2 • t °C — 1,77.
De reaktioner, som förlöpa vid oxiderande
nedsmältning äro:
Fe + O = FeO 1)
FeO + C = CO + Fe 2)
FeO + Mn = MnO + Fe 3)
2 FeO + Si = SiO2 + 2 Fe 4)
Enligt det angivna schemat för elektrodkärnans
sammansättning uppgår totala halten av
legeringsämnen till omkring 1 %, varför elektrodmaterialet i
smält tillstånd kan betecknas som en utspädd lösning
av legeringsämnen i järn. Då det smälta
elektrodmaterialet kommer i beröring med oxiderande ämnen,
gas eller slagg, sker antingen en bildning eller en
inlösning av FeO, som sedan reagerar med C, Mn och
Si under bildning av CO, MnO och SiO2 enligt
reaktionerna 2—4.
Den mest betydelsefulla av de här angivna
reaktionerna är den första, enär det är den, som orsakar
förbränningen av legeringsämnena. Att den måste
betraktas som den betydelsefullaste beror även därpå,
att järnet på grund av sin stora koncentration har
största affiniteten till syre och dessutom viss löslighet
för FeO, under det att de andra här omnämnda
oxiderna äro olösliga i järnet.
Genom att välja rätt tillsatsmaterial har man
därför i sin hand att hålla tillbaka den första reaktionen
och därigenom bibehålla halterna kol, kisel och
mangan mer eller mindre oförändrade.
Vid svetsningen står en metallösning i kemisk
växelverkan med såväl luft som slagg. Som alltid
vid i reaktion stadda kemiska system sträva dessa
efter att nå jämvikt, vilken uppnås mer eller mindre
hastigt beroende på förhandenvarande betingelser.
För elektroden C av här tidigare omnämnda typer,
där förlusterna uppgå för kol till 10 % och för
mangan endast till 2,5 %, kan man anse, att
oxidationsreaktionerna böra vara i eller mycket nära jämvikt
före svetsmaterialets stelnande. Vid jämvikt
motsvaras ju varje % kol och mangan av viss mängd syre
i svetsmaterialet, varvid halten syre blir mindre ju
större halterna kol och mangan äro. Genom den
höga manganhalten hos svetsgodset efter denna
elektrod bör syrehalten vara låg.
Elektroderna A och B, som däremot smälta ned
under skarpt oxiderande förhållanden, få som redan
nämnts kol- och manganhalterna kraftigt
nedbringade. För A var förlusten av kol och mangan 40
resp. 60 % och för B 40 resp. 92,5 %. Att
nedsmältningsförhållandena äro skarpt oxiderande betyder, att
det i smält tillstånd varande svetsmaterialet mottager
en ström av syre, vilken är så stark, att
förhandenvarande halter av legeringsämnen ej kunna omsätta sig
med allt det syre, som tillföres, utan lämna en stor del
därav oomsatt. Härigenom gives upphov till
syrehaltiga, rödsköra svetsar. Av den högre Mn-halten hos
A kan man sluta sig till att B måste hålla mera syre
än A.
Det är ej likgiltigt, om man vid sådana elektroder
som A och B svetsar varmt eller kallt, utan kommer
detta att giva sig tillkänna i svetsmaterialets
kvalitet. Om starkare värme hålles på arbetsstycket, ökas
därigenom lösligheten för syre i smältan och därmed
även manganförbränningen. Genom större
manganförluster får kolet tillfälle att verka mera ostört och
resultatet kan bli otäta svetsar.
De vid oxidation av mangan och kisel bildade
reaktionsprodukterna MnO och SiO2 ha, om de avskiljas
rena, högre smältpunkt än järnet. På grund av vid
A och B förekommande mängder FeO komma de att
med detta ämne giva smältor, som genom sin lägre
specifika vikt sträva att stiga till ytan. Möta de i
denna sin strävan motstånd, till exempel på grund av
för liten partikelstorlek, kunna de stanna kvar i
järnet såsom slagginneslutningar. Hos C kan förväntas
en avskiljning i nästan ren form och därmed fasta
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
