Methodology for evaluation of slag crust separation during surfacing of low- and medium-carbon steels

Authors

DOI:

https://doi.org/10.20535/2521-1943.2023.7.1.277718

Keywords:

slag crust, electric arc surfacing, fluxes, evaluation method of high-temperature separation of slag crust, slag system, spinels

Abstract

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.

References

  1. Жданов Л. Фізико-хімічні особливості відділення шлакової корки з поверхні металу шва та методологічна база способів оцінки / Л. Жданов, Н. Стреленко, К. Зворикін, О. Сливінський. // Технологические системы. – 2010. – №1. – С. 109–115.
  2. Жданов Л. Спосіб оцінки відокремлення шлакової корки / О. Прохоренко, Н. Стреленко, В. Котик, О. Сливінський. Патент України № 40496, B23K 31/10, квітень 2009.
  3. Zhdanov L. A. Peculiarities of thermal dissociation of oxides during submerged arc welding / Zhdanov L., Kovalenko V., Strelenko N., Chvertko E. // Soldagem & Inspeção. – 2013. – №18. – pp. 314–321.
  4. Жданов Л. Застосування рівноважної термодинаміки при врахуванні вірогідності утворення шпінелей / Жданов Л., Стреленко Н., Зворикін К. // Технологические системы. – 2010. - №2(51). - С. 83 – 86.
  5. Стреленко Н. Дослідження особливостей віддільності шлакового покриття в умовах наявності шпінелей за допомогою растрової електронної мікроскопії / Стреленко Н., Жданов Л., Зворикін К. // Технологические системы. - 2010. - №4(53). - С. 73 – 76.
  6. Жданов Л. Технические системы записи параметров дуговых процессов на переменном токе / Жданов Л., Коваленко В., Котик В., Зворыкин К. // Технологические системы. – 2005. - №. 2. - С. 65-70.
  7. Коваленко В. Удосконалення критерію оцінки стабільності існування дугового розряду на постійному струмі / Коваленко В., Мастенко Р., Стреленко Н., Зворикін К. // Технологические системы. - 2017. - №. 80/3. - С. 56-58.

Published

2023-05-02

How to Cite

Strelenko, N., Kovalenko, V., & Mastenko, R. (2023). Methodology for evaluation of slag crust separation during surfacing of low- and medium-carbon steels. Mechanics and Advanced Technologies, 7(1), 75–83. https://doi.org/10.20535/2521-1943.2023.7.1.277718

Issue

Section

Up-to-date machines and the technologies of mechanical engineering