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脱硫脱氮方法原理(脱磷脱氮工艺设计)

在生活中,很多人可能想了解和弄清楚焊接杂谈:十五.脱氮、脱硫、脱磷的相关问题?那么关于脱硫脱氮方法原理的答案我来给大家详细解答下。

脱硫脱氮方法原理(脱磷脱氮工艺设计)

在焊接冶金反应过程中,需要进行脱氧、脱氮、脱氢、脱硫、脱磷等基本化学反应。减少焊缝金属当中的氧、氮、氢、硫、磷等有害物质含量,提高焊缝金属的性能,提高焊接质量。

1.脱氮

在焊接冶金时,适宜脱氮的元素与氮的亲和力要比铁与氮的亲和力大,并能生成稳定的氮化物脱氮。

用于脱氮的元素有:锆、钛、铝、硼、钒、铬。

空气中有78%的氮,为防止氮进入焊缝,主要是加强焊条的气、渣联合保护作用。氮气一旦进入焊缝,脱氮比脱氧要困难得多。现在的焊条设计技术已经有能力完全防止氮的进入。

2.脱硫

硫是焊缝当中的有害杂质。硫以硫化铁FeS的形式存在时候,危害性最大。在熔池凝固的时候,硫化铁FeS和铁Fe形成低熔点共晶,并且这种共晶以片状和链状分布于晶界,极易造成晶界的开裂,形成结晶裂纹降低焊缝金属的冲击韧性。

脱硫的常用方法有两种。一是采用元素脱硫;二是采用熔渣脱硫。对于酸性焊条来说,是以元素脱硫为主。对于碱性焊条来说,常用元素脱流和熔渣脱硫两种办法。

硫是一种非常活泼的非金属元素。在焊接温度下能够与很多金属和非金属元素生成气态或者液态的化合物。脱硫的实质就是将溶解在液态金属中的硫转变成液态金属中的不溶解的化合物,使其进入熔渣或者经过熔渣逸出。

①元素脱硫:脱硫的元素必须具备与硫的亲和力大于铁的基本条件。如Ca、Mn、Mg等。焊条常用的脱硫元素是Mn,脱硫反应如下

〔Mn〕+[FeS]→[Fe]+(MnS)

这个反应是放热反应,发生在熔池后部,有利于这个反应的进行。

目前开发的稀土脱硫效果更好!

②.熔渣脱硫

只有碱性熔渣才具有脱硫能力。熔渣的碱度越大,自由氧离子的活度越大,脱硫的效果越好。

3.脱磷

在铁基合金中,磷是有害的杂质。磷在固态的钢中溶解度很小,只有千分之几,主要以磷化二铁Fe2P和磷化三铁Fe3P的形式存在。它们与铁Fe、镍Ni容易形成低熔点共晶,常分布在晶界,由于它们本身硬而脆,增加了焊缝金属的冷脆性,降低了焊缝金属的冲击韧性。

焊接冶金反应中,脱磷的反应分为两步:首先是将磷氧化成五氧化二磷,然后使其与熔渣中的碱性氧化物生成稳定的复合化合物,进入熔渣而达到脱磷的目的。

但总得来说各种焊条的脱磷效果都是很有限的。只有在焊条药皮配方设计时,严格控制原材料的含磷量,才能降低焊缝的含磷量。从而提高焊缝质量和焊接质量。

温馨提示:通过以上关于焊接杂谈:十五.脱氮、脱硫、脱磷内容介绍后,相信大家有新的了解,更希望可以对你有所帮助。