Εγκλεισμός οξειδίου
Οι εγκλεισμοί οξειδίων είναι στερεές, μη μεταλλικές ενώσεις οξυγόνου (π.χ. Al₂O₃, SiO₂) που σχηματίζονται στο λουτρό τήξης και παγιδεύονται στη στερεοποιημένη ραφή. Δρουν σαν εσωτερικές εγκοπές: Διαταράσσουν τη ροή των δυνάμεων, μειώνουν την ολκιμότητα και μπορούν να οδηγήσουν σε ρωγμές.
Φυσικοχημικός μηχανισμός δράσης
Τα οξειδικά εγκλείσματα σχηματίζονται όταν το οξυγόνο στο λουτρό τήξης αντιδρά με στοιχεία όπως αλουμίνιο, πυρίτιο, μαγγάνιο ή τιτάνιο. Αυτή η αντίδραση σχηματίζει στερεά σωματίδια οξειδίων. Κανονικά, αυτά τα σωματίδια ανεβαίνουν στην επιφάνεια ως σκουριά. Όταν η τήξη στερεοποιείται πολύ γρήγορα ή η σκουριά δεν απομακρύνεται πλήρως, τα σωματίδια παγιδεύονται στη ραφή. Είναι ψαθυρά και έχουν διαφορετική θερμική διαστολή από το χάλυβα. Έτσι δημιουργούνται αιχμές τάσης στα όρια των σωματιδίων.
Μεταλλουργική σημασία & κίνδυνοι στη συγκόλληση
Τα οξειδικά εγκλείσματα δρουν ως εσωτερικές εγκοπές. Μειώνουν την αντοχή σε κρουστική κάμψη και τη δυναμική αντοχή της συγκόλλησης. Υπό δυναμική φόρτιση, από αυτά τα εγκλείσματα μπορούν να ξεκινήσουν ρωγμές. Ιδιαίτερα επικίνδυνα είναι τα γραμμικά ή επιφανειακά εγκλείσματα, επειδή αποδυναμώνουν τη διατομή. Σε χάλυβες υψηλής αντοχής, τα οξειδικά εγκλείσματα μπορούν να οδηγήσουν σε ψαθυρές θραύσεις. Επίσης, η αντοχή στη διάβρωση μειώνεται, επειδή τα εγκλείσματα αποτελούν σημεία προσβολής για τοπική διάβρωση.
Πρακτική στο συνεργείο & οδηγίες δράσης
Απόφυγε τα οξειδικά εγκλείσματα με καθαρά τοιχώματα της ραφής: Αφαίρεσε σκουριά, πατιναρισμένο μέταλλο, λίπη και χρώμα σχολαστικά με τρόχισμα ή βούρτσισμα. Χρησιμοποίησε κατάλληλο προστατευτικό αέριο με επαρκή ροή (π.χ. αργό ή μείγμα αερίων, 10–15 l/min) για να αποτρέψεις την είσοδο οξυγόνου. Οδήγησε το ηλεκτρόδιο ή το σύρμα ομοιόμορφα, ώστε η σκουριά να μπορεί να επιπλεύσει. Στη συγκόλληση πολλαπλών στρώσεων, αφαίρεσε μετά από κάθε στρώση τη σκουριά πλήρως με σφυρί σκουριάς και συρμάτινη βούρτσα. Κράτησε τη θερμοκρασία προθέρμανσης και τη θερμοκρασία μεταξύ των στρώσεων στο προβλεπόμενο εύρος, για να αποφύγεις πολύ γρήγορη στερεοποίηση. Έλεγξε τη ραφή μετά τη συγκόλληση οπτικά και με μη καταστρεπτικές μεθόδους για εγκλείσματα.