การสูญเสียซิลิกอนจากดีออกซิเดชัน

กลไกทางกายภาพ-เคมี

ธาตุซิลิคอนทำปฏิกิริยากับออกซิเจน (O₂) ในบ่อหลอมเหลวและเกิดซิลิเกต (SiO₂) กระบวนการนี้ป้องกันไม่ให้ออกซิเจนแทรกซึมเข้าไปในแนวเชื่อมและทำให้เกิดรูพรุน ขณะเดียวกันซิลิคอนก็เพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานต่อการเกิดสะเก็ดของชิ้นส่วนเหล็กที่เชื่อมต่อกัน

ความสำคัญทางโลหะวิทยา & ความเสี่ยงในการเชื่อม

หากปริมาณซิลิคอนสูงเกินไป (เกินประมาณ 0.40 % เมื่อรวมกับคาร์บอน) อาจทำให้แนวเชื่อมเปราะได้ ซึ่งเพิ่มความไวต่อการแตกร้าวร้อนและลดความแข็งแรงทางกล นอกจากนี้ปริมาณซิลิคอนที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้โครงสร้างจุลภาคกลายเป็นแก้วแข็งและชื้น ซึ่งเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยของแนวเชื่อม

แนวปฏิบัติในโรงงาน & คำแนะนำในการปฏิบัติ

เพื่อใช้ประโยชน์จากการลดออกซิเจนของซิลิคอนให้เกิดประโยชน์สูงสุด ปริมาณซิลิคอนในวัสดุเติมควรอยู่ระหว่าง 0.15 % ถึง 0.30 % ซึ่งรับประกันแนวเชื่อมที่ปลอดรูพรุนอย่างเพียงพอโดยไม่เกิดความเปราะหรือโครงสร้างจุลภาคแก้วแข็ง ในกรณีที่ความเร็วในการหลอมสูงหรือเมื่อใช้วัสดุเติมที่มีปริมาณซิลิคอนสูง ควรควบคุมเวลาในการหลอมและการเย็นตัวเพื่อให้แน่ใจว่าการเย็นตัวสม่ำเสมอ