Химическое воздействие.

Воздействие шлака на Ме может быть либо окислительным, либо раскислительным, при этом шлак переводятся в растворимые в Ме окислы. Шлаки могут изменять содержание в Ме серы и фосфора. На процессы взаимодействия шлака и Ме оказывают влияние физические свойства шлаков. Очень важной характеристикой является температура плавления. Температура плавления шлаков является менее определённой характеристикой, т.к. шлаки изменяют свою вязкость в широком диапазоне температур. В зависимости от характера изменения вязкости от температуры бывают длинные и короткие шлаки. Короткие шлаки – основные. Они затвердевают в малом температурном интервале и при остывании быстро переходят из состояния значительной текучести к образованию шлаковой корки.

Кислые шлаки постепенно изменяют свою вязкость. После затвердевания имеют аморфное, стеклообразное строение.

В реальных сварочных процессах шлаки должны иметь температуру плавления (затвердевания) незначительно отличающуюся от температуры плавления свариваемого Ме.

Е сли температура плавления шлака намного ниже температуры плавления Ме, то он будет сильно растекаться по нагретым свариваемым кромкам и слабо защищать сварочную ванну. При очень высокой температуре плавления шлак собирается в наиболее нагретой зоне, а края ванны оказываются оголёнными. Наиболее благоприятным является такое соотношение, когда шлак плавится при температуре, немного ниже температуры плавления Ме (при сварке сталей эта разница должна быть 200-300С). Известны случаи, когда возможно применение шлаков с температурой плавления более высокой, чем у свариваемого Ме (например, сварка Cu с флюсом ОСЦ-45).

Вязкость шлаков.

Вязкость шлаков при температуре плавления Ме всегда значительно больше, чем вязкость Ме. Однако эта разница не должна быть очень большой. При сварке сталей _Ме = 0,01-0,02 Пуаз (Температура плавления металла Т_{пл Ме}  1500С). Шлаки для сварки таких материалов должны иметь _шл  10 Пуаз. Шлаки с _шл > 10 Пуаз неприменимы. Т.к. большая вязкость шлаков для сварки является нежелательной, в них добавляют ”плавни”: плавиковый шпат и рутил. Эти добавки придают шлаку и другие свойства.

Межфазное натяжение.

Натяжение на границе раздела шлак – Ме. Это межфазное натяжение определяет формирование наружной поверхности сварного шва при ручной, автоматической и полуавтоматической сварках. Оно же влияет на разделение перемешенного в ванне шлака и металла.

Плотности и газопроницаемость.

При меньшей плотности (при большей разности плотностей жидкого Ме и шлака) шлак легко удаляется из ванны, всплывая на поверхность.

Газопроницаемость основных шлаков больше газопроницаемости кислых шлаков. С точки зрения защиты Ме от атмосферных газов это является отрицательной характеристикой, а с точки зрения удаления через шлак газов – положительной. Это необходимо при понижении температуры в случае кристаллизации Ме шва.

Электропроводность.

Хорошая электропроводность может быть положительным фактором при ЭШС, отрицательным – при ручной сварке и, в некоторых случаях, при сварке под флюсом.

Вывод: К шлакам предъявляют такой комплекс требований, который заставляет осуществлять очень сложный выбор их составов. Цель – обеспечить необходимые свойства при сварке различных Ме и сплавов