Изобарного термодинамического потенциала в стандартных условиях z°, характеризующего сродство элементов к кислороду

В табл. 3.2 приведены результаты лабораторного исследования флюсов, содержащих окислы легирующих элементов.

Таблица 3.2 – Содержание окислов в составе флюса и состав

наплавленного металла

Окислы	Содержание во флюсе, %		Содержание элемента в наплавленном металле
	оксида	элемента
MnO	34,87	27,0	0,92
	46,44	35,7	1,33
	54,34	42,0	1,89
Cr2O3	4,52	3,1	0,42
	9,65	6,6	1,15
	18,07	12,8	2,13
WO3	9,04	7,5	1,32
	12,34	10,5	4,08
	34,68	27,5	6,38
MoO3	5,14	3,55	1,48
	8,47	5,60	2,49

Однако практического применения подобные флюсы пока не полу-чили по ряду причин. Окислы легирующих элементов, кроме марганца и хрома, сравнительно дороги и малодоступны. При введении в состав флюса больших количеств Сг₂О₃ технологические свойства изменяются к худшему. Пока еще не разработаны гомогенные легирующие флюсы, пригодные для промышленного использования. Большие затруднения воз-никают при плавке подобных флюсов в электропечи из-за восстановления примесей графитом электрода. Для получения наплавленного металла с нужной твердостью необходимо использовать не обычную, а высокоугле-родистую проволоку. Легирующие примеси из этих флюсов плохо исполь-зуются при наплавке, велики потери их в шлаковой корке.

Перечисленные трудности, по-видимому, отпадают, если примеши-вать ферросплавы к флюсу. Однако результаты были часто неудовлетвори-тельными: при каждом пересыпании происходила сепарация по удельному весу. Возникали участки, где ферросплавов было слишком много; там по-являлись трещины. В других местах получались мягкие участки и т. п.

Плотность сварочных флюсов 2,7…3,7 г/см³. Избежать сепарации по плотности можно в том случае, если ферросплавы будут находиться в смеси в виде крупинок, близких по форме и размерам к зернам флюса и обладающих примерно одинаковым с флюсом удельным весом.

Чтобы устранить сепарацию, можно приклеить частицы ферросплава к крупинкам флюса (например, с помощью растворимого стекла). Но су-щественным недостатком всех вариантов легирующего флюса остается си-льно выраженная зависимость состава наплавленного металла от режима наплавки. Относительная масса флюса определяет здесь не только скорость массопередачи в шлаке, но и выделение продуктов реакции на межфазной поверхности. Крупинки ферросплава оседают в слое расп-лавленного шлака и поступают в ванну на всем ее протяжении; влияние относительной массы шлака на состав наплавленного металла должно сказываться здесь гораздо сильнее, чем при легировании через проволоку.

Можно приготовить неплавленный флюс таким же способом, как покрытия качественных электродов. Опыты сварки открытой дугой с ис-пользованием в качестве флюса смеси порошков, отвечающей электрод-ному покрытию, или дробленых покрытий проводились давно. При этом количество флюса по отношению к расплавляемой электродной проволоке было примерно такое же, как и в покрытых электродах.Эти флюсы, полу-чившие название керамических, получаются посредством замешивания на растворимом стекле смеси тонко размолотых ферросплавов, минералов и химикатов, гранулирования тестообразной массы, сушки и прокалки крупки.

Серьезным достоинством керамического, как и других легирующих флюсов, является возможность использования в качестве электрода низ-

коуглеродистой проволоки или ленты.

Наиболее рационально использование легирующих флюсов при электрошлаковых процессах (наплавке, переплаве). Так при использовании при электрошлаковом переплаве экзотермических легирующих флюсов, полученных путем механического смешения легирующих элементов и флюса АНФ-6, был получен заданный химический состав металла [17].

При наплавке под керамическими флюсами область допустимых режимов получается примерно такая же, как и при использовании плав-ленных флюсов. Если требуется более высокое легирование, то выполня-ется дополнительное легирование через электродную проволоку.