аспирант кафедры материаловедения, литейного и сварочного производства
Postgraduate of the Chair “Materials, Foundry and Welding Production”
к.х.н., доцент кафедры общей и аналитической химии
Cand. Sci. (Chem.), Assist. Professor of the Chair of General and Analytical Chemistry
д.т.н., профессор, директор института металлургии и материаловедения
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Director of the Institute of Metallurgy and Materials
д.т.н., профессор, заведующий кафедрой материаловедения, литейного и сварочного производства
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Chair “Materials, Foundry and Welding Production”
д.т.н., профессор, заведующий кафедрой общей и аналитической химии
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Chair of Gene ral and Analytical Chemistry
Проведена термодинамическая оценка вероятности протекания процессов удаления водорода из металла сварного шва при сварке под фторсодержащим флюсом в стандартных состояниях в интервале температур 1700 – 2200 К. В качестве стандартных состояний для веществ-реагентов были выбраны Na3AlF6ж , SiO2ж , SiF4г , NaAlO2тв , Na2SiO3ж , CaF2ж , CaSiO3тв , H2г , SiF2г , HFг , О2г , SiFг , Hг . В результате расчетов стандартной энергии Гиббса и констант равновесия реакций определено, что из реакций прямого взаимодействия фторагентов шлака с водородом и кислородом металла наиболее вероятной является реакция взаимодействия с криолитом. Более сложным взаимодействием с участием в реакции, кроме фторагентов, кремнезема шлака и возможным образованием промежуточного продукта SiF4г и более вероятным является процесс взаимодействия с флюоритом. Расчеты показали целесообразность использования соединения Na3AlF6 наряду с флюоритом для удаления водорода при сварке под флюсом. Проведенные расчеты легли в основу разработки составов новых флюс-добавок, защищенных патентами РФ.
The article gives the thermodynamic assessment of the probability of hydrogen removal processes from the welded metal during welding under fl uoride fl ux in standard states at the temperature range 1700 – 2200 K. Na3AlF6 ж , ЅіО2 ж , SiF4 г , NaAlO2 тв , Na2SiO3 ж , CaF2 ж , CaSiO3 тв , Н2 г , SiF2 г , HFг , О2 г , SiFг , Ng have been selected as the standard states for substances reagents. As the result of calculation of standard Gibbs energy and the equilibrium constants of the reactions, it has been determined that the reactions of direct interaction between fl uorine agents of slag with hydrogen and oxygen in metal are the most probable reactions of the interaction with cryolite. In more complex mechanism of interaction involving in the reactions, except fl oriental, silica slag and the possible formation of an intermediate product SiF4 г , process of interaction with the fl uorite is more probable. The calculations have shown the feasibility of using Na3AlF6 compounds with fl uorite for hydrogen removal in submerged-arc welding. The calculations have formed the basis for the development of new compositions of fl ux-additives, protected by patents of the Russian Federation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.