Search

The relevance of using slag crust separation methods, which are characterized by easy separation and are based on thermo-deformation processes in the sample, is shown in the development of new welding materials. The developed method of assessing slag separation based on the theoretical calculation of thermo-deformation processes in the base metal has passed the stages of experimental research The experimental approbation of the proposed methodology for assessing the separation of the slag coating from the surface of welded joints under experimental fluxes based on the TiO2-MnO-SiO2–MgO–CaO-FeO-Al2O3 slag system was carried out for different welding regimes. The evaluation criterion for the high-temperature separation of the slag coating takes into account: the ratio of the geometric parameters of the test sample, the amount of heat input during the surfacing process, and the factor of the presence of spinel-forming components at the slag-metal interface. The selected parameters for evaluating the separation of the slag crust in points, where the guaranteed separation of the slag coating is counted for the arbitrary separation of the slag during its destruction or the arbitrary separation of the slag by a monolithic layer. The practical value of the proposed method lies in the possibility of quantitative assessment of the probability of high-temperature separation of the slag coating for a wide range of fluxes for surfacing. The results of the conducted experiments show the efficiency of the developed methodology for evaluating the high-temperature separation of the slag coating from the surface of the weld metal., Показана актуальність використання при розроблені нових зварювальних матеріалів способів віддільності шлакової корки, що характеризуються легкою віддільністю і базуються на термодеформаційцних процесах в зразку. Розроблений спосіб оцінки відділення шлаку на основі теоретичного розрахунку термодеформаційних процесів в основному металі пройшов етапи експериментального дослідження. Експериментальна апробація запропонованої методики оцінки відокремлення шлакового покриття з поверхні наплавлених швів на зразки із сталі Сталь 3сп, 40Х під дослідними флюсами (ДФК №2, ДФК №3) на основі шлакової системи TiO2-MnO-SiO2–MgO–СаО-FeO-Al2O3 дротами 30ХГСА та Св – 08Г1HMA проведена для різних режимів наплавлення. Критерій оцінки високотемпературного відокремлення шлакового покриття враховує: співвідношення геометричних параметрів дослідного зразка, кількість вкладеного тепла в процесі наплавлення та фактор наявності шпінелеутворюючих компонентів на міжфазній границі шлак-метал. Обрані параметри оцінювання відокремлення шлакової корки в балах, де гарантована віддільність шлакового покриття зараховується при самовільній віддільності шлаку при його руйнуванні або самовільній віддільності шлаку монолітним шаром. Практична цінність запропонованої методики полягає в можливості кількісного оцінювання вірогідності високотемпературного відокремлення шлакового покриття для широкої номенклатури флюсів для наплавлення. Результати проведених експериментів показують працездатність розробленої методики оцінки високотемпературного відокремлення шлакового покриття з поверхні металу шва.

Copper staves have been widely applied in large blast furnaces especially those whose inner volumes exceed 2000 m3 due to high cooling capacity. In the past decade, copper staves suffered severe damages in some blast furnaces, which not only shortened their campaign lives, but also caused huge economic losses. In order to make out this phenomenon, the damage mechanism of copper staves was investigated via analyzing the chemical composition, thermal conductivity, metallographic aspects and microstructure in this paper. As a result, the working state was more likely to damage copper staves instead of their materials. At the beginning, the poor quality of the coke and the large bosh angle promoted the development of edge airflow, which intensified the erosion of refractory materials, resulting in the fall-off of slag crusts and damage of cooling water pipes. After repair, the cooling capacity of copper staves still declined, causing the temperature to rise easily, consequently, hydrogen attack happened when the temperature reached 370 &deg, C, which degraded the performance of copper staves. Therefore, copper staves were worn too quickly to form slag crusts, which finally failed under the hydrogen attack and the scouring of the edge airflow at high temperatures.

Dilatometric tests and estimation external and internal surfaces of welded crusts obtained in the process of submerged arc welding of mineral raw materials Urals region are performed. Separation and porosity welding crusts, thermal expansion coefficient of slag and weld metal are investigated. Проведены дилатометрические исследования и оценка внешней и внутренней поверхностей шлаковых корок, полученных в процессе сварки под слоем флюса из минерального сырья Уральского региона. Исследованы отделяемость и пористость сварочных корок, коэффициенты теплового расширения шлака и наплавленного металла.