Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Электродуговая сварка сталей и сплавов с применением активирующих материалов Паршин Сергей Георгиевич

Электродуговая сварка сталей и сплавов с применением активирующих материалов
<
Электродуговая сварка сталей и сплавов с применением активирующих материалов Электродуговая сварка сталей и сплавов с применением активирующих материалов Электродуговая сварка сталей и сплавов с применением активирующих материалов Электродуговая сварка сталей и сплавов с применением активирующих материалов Электродуговая сварка сталей и сплавов с применением активирующих материалов
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Паршин Сергей Георгиевич. Электродуговая сварка сталей и сплавов с применением активирующих материалов : диссертация... д-ра техн. наук : 05.03.06 Тольятти, 2006 404 с. РГБ ОД, 71:07-5/453

Содержание к диссертации

Введение

1. Повышение производительности сварки и качества сварных соединений 15

1.1. Способы увеличения глубины проплавлення металла 15

1.2. Влияние химического состава свариваемого металла на его проплавление 19

1.3. Влияние состава защитной среды на проплавление металла 20

1.4. Влияние активирующих флюсов на процесс электродуговой сварки сталей и сплавов 23

1.5. Характеристика активирующих флюсов и способов сварки с их применением 35

2. Исследование свойств сварочной дуги при введении активирующих флюсов 42

2.1. Исследование строения сварочной дуги 42

2.2. Состав и характеристики плазмы сварочной дуги в состоянии термодинамического равновесия 52

2.3. Особенности переноса массы и теплоты в плазме дуги 66

2.4. Образование отрицательных ионов в плазме сварочной дуги 71

2.5. Влияние диссоциации флюсов на температуру дуги 80

2.6. Влияние активирующих флюсов на газодинамическую силу дуги 99

2.7. Влияние активирующих флюсов на сварочно-технологические свойства дуги ЮЗ

3. Исследование образования сварочной ванны и плавления металла при введении активирующих флюсов 125

3.1. Образование сварочной ванны при погружении дуги 125

3.2. Исследование свойств шлака на сварочной ванне 145

3.3. Поверхностные явления при плавлении металла 158

3.4. Влияние формы электродов на проплавление металла 172

3.5. Влияние флюсов на формирование сварных швов 178

4. Разработка химических составов активирующих материалов 194

4.1. Требования к активирующим материалам 194

4.2. Анализ химических соединений для активирующих материалов . 197

4.3. Методы термодинамического анализа химических реакций 215

4.4. Металлургические реакции флюса с металлами и оксидами 217

4.5. Химическое связывание воды и водорода галогенидами 237

4.6. Система химических соединений для определения состава активирующих материалов 245

4.7. Термодинамические свойства активирующих флюсов 247

5. Разработка конструкций активирующих материалов 276

5.1. Исследование способов применения активирующих флюсов 276

5.2. Активирующие флюсовые ленты и шнуры 287

5.3. Активированные проволоки с композиционным покрытием 297

5.4. Многослойные активированные электроды 302

5.5. Технология производства активирующих материалов 310

6. Технологические особенности электродуговой сварки с активирующими материалами 323

6.1. Электродуговая сварка вольфрамовым электродом 323

6.2. Электродуговая сварка плавящимся электродом 346

6.3. Ручная электродуговая сварка покрытым электродом 365

6.4. Санитарно-гигиенические свойства активирующих материалов.. 374

Общие выводы 380

Список литературы 384

Приложение 400

Введение к работе

Электродуговая сварка плавящимся и неплавящимся электродом широко применяется в машиностроении, в авиационной и энергетической промышленности для изготовления ответственных изделий. По объему наплавленного металла в мировом производстве электродуговая сварка занимает ведущее положение, которое, согласно экономическим прогнозам, сохранится в обозримом будущем [1-6].

Актуальной проблемой XXI века в области сварочного производства стран СНГ, Японии, Германии, США является развитие электродуговых способов сварки за счет повышения производительности процесса сварки, увеличения глубины проплавлення металла, улучшения качества сварных соединений и разработки новых сварочных материалов [1-Ю]. Приоритетным направлением в США признано развитие электродуговых способов сварки с применением активирующих флюсов [6, 8, 9, 11]. В Японии перспективными технологиями считаются процессы сварки с применением активирующих флюсов. В Германии развиваются сварочные технологии с применением гибридных способов сварки с введением активирующих флюсов.

Наряду с достоинствами у электродуговых способов сварки имеются серьезные недостатки: аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом обладает низкой производительностью, поэтому ее доля в общем объеме сварочного производства составляет не более 20...30 %. В тоже время сварка неплавящимся электродом является основным способом сварки ответственных изделий из цветных металлов, высоколегированных и высокопрочных сталей [4,12, 13].

Механизированная сварка плавящимся электродом в среде углекислого газа отличается высокой плотностью тока, крупнокапельным переносом, повышенным разбрызгиванием, низкой стабильностью горения дуги, плохим формированием корневых слоев [13-16]. Из-за низкой ста- бильности дуги и сильного разбрызгивания, в промышленности не применяют механизированную сварку плавящимся электродом на прямой полярности постоянного тока и на переменном токе [16,17].

Серьезными проблемами электродуговой сварки покрытыми электродами являются: козырек и асимметрия покрытия электродов, необходимость прокалки электродов, низкая стабильность горения дуги, небольшая глубина проплавлення, насыщение сварного шва водородом, возникновение газовых пор и шлаковых включений [12,18,19].

Для устранения недостатков электродуговых способов сварки, увеличения глубины проплавлення металла, повышения производительности процесса сварки и качества сварных соединений в настоящее время применяют активирующие флюсов, которые в виде паст наносят на свариваемые кромки деталей. Применение флюсов при аргонодуговой сварке позволяет увеличить производительность процесса сварки за счет увеличения глубины проплавлення металла, снизить стоимость погонного метра сварного шва и улучшить механические свойства сварных соединений [20, 21].

Большой вклад в исследования процессов сварки с активирующими флюсами внесли: Абралов М.А., Бадьянов Б.Н., Бушуев Ю.Г., Воропай Н.М., Гуревич СМ., Замков В.Н., Лесков Г.И., Ленивкин В.А., Патон Б.Е., Плиско В.Н., Походня И.К., Савицкий М.М., Симоник А.Г. и многие другие. Однако, до сих пор этот способ сварки не получил широкого распространения в промышленности. Во многом это объясняется серьезными технологическими недостатками этого способа сварки. Исследования в области применения активирующих флюсов были посвящены выяснению механизма сжатия дуги при аргонодуговой сварке титановых сплавов. При этом совершенствованию технологии применения активирующих флюсов и расширению области их применения уделялось недостаточное внимание.

Считается, что применение активирующих флюсов возможно только при автоматической аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом, преимущественно титановых сплавов и высоколегированных сталей. Но в промышленности России широко применяется ручная аргоно-дуговая сварка, механизированная сварка плавящимся электродом в среде защитных газов и ручная электродуговая сварка покрытым электродом. Сведения об использовании активирующих флюсов при данных способах сварки очень ограничены [14, 17, 81-88]. Принято считать, что применение активирующих флюсов при ручной аргонодуговой сварке, ручной сварке покрытыми электродами и механизированной сварке в защитных газов является неперспективным из-за малой эффективности флюсов и низкой стабильности формирования шва [3, 18, 19, 16, 88]. Однако причины низкой эффективности и низкой стабильности формирования сварного шва не анализируются. Можно предположить, что данные недостатки возникают из-за ошибок при выборе химического состава активирующего флюса, а также из-за рассеивания флюса мощными газовыми и плазменными потоками [14, 87].

В работах [16, 17, 55, 76] сделаны попытки применения активирующих флюсов при механизированной сварке плавящимся электродом. Однако флюсы наносили на проволоки вручную, что неприемлемо для массового производства [16]. В других работах, флюсы вводили внутрь проволок методом прокатывания профилированных заготовок, что увеличило трудоемкость и стоимость изготовления проволок [82-86]. Вероятно, флюсы могут применяться для сварки плавящимся электродом при условии создания новых конструкций сварочных материалов.

Таким образом, применение активирующих флюсов может быть перспективным направлением для дальнейшего прогресса и разработки ряда технологий электродуговой сварки: плавящимся и вольфрамовым электродом в среде защитных газов и ручной электродуговой сварки покрытыми электродами. Применение активирующих флюсов позволит увеличить производительность процессов сварки за счет повышения глубины проплавлення металла, улучшения условий капельного перехода, стабильности горения дуги и качество сварных соединений путем улучшения формирования и механических свойств сварных соединений. Анализ актуальности темы позволил сформулировать цель работы: Повышение производительности электродуговых способов сварки и качества сварных соединений на основе создания технологий электродуговой сварки с активирующими материалами и исследования влияния активирующих материалов на свойства сварочной дуги и формирование сварных соединений.

Влияние химического состава свариваемого металла на его проплавление

При аргонодуговой сварке рафинированных сталей обнаружили, что глубина проплавлення металла меньше в 4...6 раз по сравнению с глубиной проплавлення нерафинированных сталей [79, 80]. Различие сталей заключалось в том, что в нерафинированных сталях содержание серы и кислорода на 0,001...0,005 % больше При сварке рафинированных сталей с величиной сварочного тока 120 А радиус анодного пятна составил R=l,5 мм при плотности тока 14 А/мм , а при сварке нерафинированной стали R=l,4 мм при плотности тока 19,5 А/мм [132]. При введении в аргон 5 % кислорода при токе 120 А радиус анодного пятна составил 1,2 мм при плотности тока 26,5 А/мм независимо от способа выплавки стали. Аналогичное влияние оказали примеси в основном металле: увеличение серы до 0,01% при 0,0035 % Ог или увеличение Ог до 0,011 % при 0,002 % серы увеличили глубину проплавлення металла также как и при введении 2...5 % Ог в аргон. При сварке рафинированных сталей столб дуги расширялся, а при сварке нерафинированных сталей происходило уменьшение диаметра столба дуги [79, 80, 132].

Аналогичный эффект увеличения глубины проплавлення обнаружили при сварке никеля с чистотой 99,6 % при введении примесей церия до 0,08 % в основной металл [133]. Примеси SO, Se, Те также увеличили глубину проплавлення стали 12Х18Н10Т [134, 135]. На основе элементов Se, Се, S, Те, А1 разработали флюс для увеличения глубины проплавлення [136,137].

На изменение глубины проплавлення металла и на сжатие анодного пятна дуги оказывает влияние состояние поверхности деталей. При сварке окисленной стали 12Х18Н10Т площадь анодного пятна уменьшилась в 1,5 раза, а глубина проплавлення металла увеличилась на 30...60 %, по сравнению со сваркой стали без окисной пленки [39]. При сварке данной стали по слою оксидов Ті, Mo, W площадь анодного пятна не изменилась, а при введении оксидов БіОг и А120з площадь анодного пятна уменьшилась [78, 93,138].

Таким образом, увеличение плотности тока и глубины проплавлення металлов можно достичь за счет введения в основной металл и зону сварки примесей серы, кислорода. Возможной причиной увеличения глубины проплавлення металлов может быть уменьшение поверхностного натяжения сварочной ванны [11,62]. Однако введение данных примесей оказывает вредное влияние на механические свойства сварных соединений большинства сплавов, поэтому для широкого применения данные способы электродуговой сварки малопригодны.

Изменение состава защитной среды является эффективным способом изменения параметров дуги и увеличения глубины проплавлення металла. Введение в аргон газов с высоким потенциалом ионизации или газов с большой энергией диссоциации молекул увеличивает напряжение дуги, плотность тока и глубину проплавлення металла. Наиболее важные физические свойства некоторых газов приведены в

Гелий имеет более высокий потенциал ионизации, большую теплопроводность и в 10 раз меньшую плотность, чем аргон. Степень иони-зации гелия (при плотности заряженных частиц п - 10 м ) соответствует температуре 25000 К, в Аг - 16000 К. Высокая теплопроводность гелия снижает градиент температур по радиусу столба дуги, а высокий потенциал его ионизации увеличивает напряжение и мощность дуги.

В работах [141, 142, 143] применяли гелий вместо аргона при сварке меди и алюминия. При этом увеличилась глубина проплавлення, уменьшилась ширина сварного шва и количество газовых пор [141, 142, 143]. Одной из причин увеличения глубины проплавлення может являться уменьшение поверхностного натяжения сварочной ванны [43, 81]. Например, поверхностное натяжение стали 1Х18Н9Т в атмосфере технического аргона составляет 1,32... 1,6 Н/м, тогда как в атмосфере гелия высокой чистоты 0,7...0,94 Н/м [144].

В работах [145, 146, 147, 148] использовали смеси аргона с гелием при сварке алюминиевых и магниевых сплавов. С увеличением содержания гелия в газовой смеси, диаметр анодного пятна уменьшился, а плотность тока и глубина проплавлення увеличились [149]. Для глубокого проплавлення алюминиевых сплавов применили сварку на прямой полярности в гелии [148]. Глубина проплавлення металла увеличилась в 1,8...2 раза, а погонная энергия сварки уменьшилась в 1,5...2 раза, по сравнению со сваркой в среде аргона. При сварке магниевых сплавов глубину проплавлення металла и стабильность дуги увеличили за счет использования смесей: Аг+СЬ, Аг+Не+02. Смеси Ar+Не применяли также при сварке переменным током, что улучшило формирование сварного шва. С увеличением содержания гелия в газовой смеси ширина швов и количество газовых пор в швах уменьшались, а глубина проплавлення увеличилась [150].

Состав и характеристики плазмы сварочной дуги в состоянии термодинамического равновесия

Сварочная дуга в свободной атмосфере может находиться в состоянии, приближенном к локальному термодинамическому равновесию. В этом случае считается, что температуры электронного, ионного и молекулярного газа равны: Te=Tp=Tg, а степень ионизации газах определяется уравнением Саха, которое выведено из условия равновесия процессов ионизации и рекомбинации однородного газа: где JC - степень ионизации; gp, gg,- соотношение весов квантовых состояний ионов и атомов; те - масса электрона; к - постоянная Больцма-на; h - постоянная Планка; 1/{ - потенциал ионизации атома.

В сварочных дугах степень ионизации х намного меньше единицы, что позволяет записать:

Уравнение Саха выражает установившуюся степень ионизации равновесного газа. Однако данное уравнение не позволяет установить, какими процессами ионизации достигается данное равновесие. В плазме воздуха и паров металлов такое равновесие может быть достижимым. Но плазма дуги в инертных газах из-за малого сечения взаимодействия томов может иметь неравновесное состояние, которое характеризуется следующими признаками: 1. Температура электронов Те значительно превышает температуру газа Tg и в плазме не устанавливается единое распределение частиц по кинетическим энергиям; 2. Распределение атомов не подчиняется закону Больцмана и требует введения средней температуры распределения для группы возбужденных уровней атомов; 3. Температура ионов Tt не совпадает с температурой электронов Те и тяжелых частиц газа По данным Колесникова В. Н. введение в плазму газов с высоким потенциалом ионизации приводит к неравновесному состоянию плазмы, которое сохраняется до тока 200 А и л/=3х1016 см 3 [246]. Шоек П. А. также отмечает, что у анода отсутствует термическое равновесие и температура электронов больше температуры ионов: Te Tg [268].

Состояние и состав многокомпонентной плазмы, находящейся в состоянии квазинейтральности и термодинамического равновесия определяется с помощью системы уравнений [246]: 1. Система уравнений равновесной диссоциации, происходящей по схеме где Kdj - константа диссоциации /-компоненты; а, Д у - количество молей веществ. 2. Система уравнений равновесной Z-кратной ионизации с учетом ионизации атомов, шить систему уравнений ионизационного и химического равновесия смеси. При малой степени ионизации в первом приближении является допустимым определение состава плазмы без учета ионизации по уравнениям химических реакций, с последующим расчетом степени ионизации каждой отдельной компоненты.

При постоянном давлении константы равновесия реакций ионизации Р,— Ppi+e и образования отрицательных ионов Pnj— Pj+e выражаются через парциальные давления компонент:

Условия квазинейтральности, сохранения вещества и закон Дальтона определяются выражениями: где р0 pj - начальные парциальные давления ионизирующихся и захватывающих электроны компонент; №ti №j, Nif Nj - начальные и конечные количества молей. С учетом данных выражений, уравнение, связывающее парциальные давления компонент смеси имеет вид:

В отсутствии легко ионизирующихся веществ константы ионизации Kt значительно меньше, а константы процессов захвата электронов Kj значительно больше давления электронного газа ре, что позволяет выразить давление электронного газа при малой степени ионизации:

С увеличением концентрации элементов с низкими потенциалами ионизации концентрация электронов и электропроводность плазмы увеличиваются по уравнению: где Ка - константа электропроводности; se=(l/nQ) jii(seic - эквивалентное сечение электропроводности; п0, р0 - концентрация атомов и парциальное давление основной компоненты; sek - среднее распределение сечения столкновений электронов с атомами компоненты к. С увеличением концентрации щелочного металла электропроводность смеси будет возрастать за счет увеличения концентрации электронов, а затем будет уменьшаться из-за увеличения эквивалентного сечения, так как сечения щелочных металлов значительно превышают сечения других атомов.

В случае если плазма состоит из двух нейтральных компонент: основного газа с (п0) р0, seo) и примеси с {nh ph sej), электронов и положительных ионов с (пр, рр, sep). При температурах менее 5000 К электропроводность данной смеси без учета ионизации основной компоненты представляет функцию электронного давления ре:

Исследование свойств шлака на сварочной ванне

Проплавление металла при сварке с флюсами определяется действием на сварочную дугу газового потока флюса и действием шлака на поверхности сварочной ванны [51 , 61]. Скорость химических реакций шлака со свариваемым металлом определяется его активностью, температурой и площадью взаимодействия. Шлаковый слой уменьшает поверхностное межфазное натяжение сварочной ванны, в результате чего увеличивается погружение дуги, улучшается теплопередача к дну сварочной ванны и уменьшается коэффициент проплавлення шва [17, 61].

Для исследования свойств шлака произвели макровидеосъемку образования сварочных ванн при сварке пластин из СтЗсп, покрытых слоем флюса толщиной 0,1 мм [290 ]. Активирующие флюсы имели химический состав: ФАСТ-1: Li3AlF6 - 25 %, Ті02 - 25 %, Si02 - 50 %; флюс ФПА-1: A1F3 - 30 %, Ті02 - 30 %, СаС12 - 30 %, А1203 - 10 %. Видеосъемку производили видеокамерой «Panasonic NV-RZ1» с 10х увеличением через светофильтр. Полученную видеозапись просматривали на экране телевизора «Samsung CK-5373R» с помощью видеомагнитофона «Samsung SVR-72D», с частотой 28 кадров/с. Измерение площади шлака и сварочной ванны производили наложением координатной сетки на экран телевизора при стоп-кадре видеомагнитофона. Электропроводимость жидкого шлака при температуре сварочной ванны измеряли методом дугового плавления шлака в графитовом тигле с вольфрамовыми зондами [17].

Шлаковые пленки флюсов различались по площади и когезии, которые зависели от химического состава расплавляемого флюса. Шлаковый слой флюса ФАСТ-1 состоял из отдельных частиц размером 0,1...0,3 мм, которые вращались около анодного пятна со скоростью 0,03...0,1 м/с и периодически перемещались на периферию сварочной ванны. Скорость вращения частиц шлака возрастала при уменьшении длины дуги и увеличении сварочного тока. При удалении частиц шлака от анодного пятна скорость их движения уменьшалась, рис. 50. Движение шлака может свидетельствовать о вращательной конвекции металла сварочной ванны.

В работе [114] проводили моделирование ванны путем расплавления горячим воздухом парафина и смеси солей KNO3 и NaN03. Кинограммы процесса подтвердили, что скорость движения расплава выше скорости сварки и максимальна в районе активного пятна дуги, рис. 51.

Площадь и когезия шлакового слоя увеличивались при снижении межфазного натяжения шлака и краевого угла смачивания сварочной ванны шлаком. Например, при введении 30 % СаСЬ во флюс ФАСТ-1, площадь шлакового слоя увеличилась, а размер частиц шлака на сварочной ванне составил 1...3 мм. Максимальной когезией обладал шлаковый слой флюса ФПА-1, который при вращении не дробился на частицы и полностью окружал анодное пятно. Шлак флюсов ФАСТ-1 и ФАСТ-1 с добавлением 30 % СаСЬ покрывал 37...48 %, а шлак флюсов ФПА-1 и ФПА-1-2 - 68...82 % площади сварочной ванны. После обрыва дуги площадь шлака сокращалась, а толщина шлака увеличивалась, рис. 52-56.

После охлаждения шлак флюса ФАСТ-1 плохо отделялся от шва и состоял из плотной стекловидной массы серого цвета. При добавлении СаСЬ цвет шлака изменился на серо-черный, адгезия к металлу шва осталась высокой. Шлак ФПА-1 имел рыхлое строение, серого цвета, легко удалялся и смывался водой.

Шлак состоял из 5...7 слоев разных оттенков, плотность шлака увеличивалась от верхнего слоя к нижнему слою. Толщина шлаковой корки у всех флюсов примерно соответствовала толщине наносимого слоя флюса.

Шлаковый слой способен изменять электропроводность поверхности сварочной ванны, что влияет на диаметр анодного пятна дуги. При высокой электропроводимости шлака часть сварочного тока, наоборот, способна шунтироваться через прилегающий шлак, в результате чего анодное пятно расширяется и снижается глубина проплавлення [29, 67].

Шлак флюса ФАСТ-1 имел высокую электропроводимость, которая возрастала при введении СаСЬ. Увеличению электропроводимости способствовало наличие во флюсе ФАСТ-1 оксида SiCb, который обладает свойствами полупроводника [138]. Поверхностное натяжение и электропроводимость шлака определяются размерами, подвижностью и энергией связи ионов. Уменьшение электропроводимости шлака можно достичь за счет снижения доли галогенидных солей, которые образуют подвижные ионы со слабой связью.

Другим способом уменьшения электропроводимости шлака является обогащение шлака оксидами с низкой электропроводимостью в жидком состоянии, которые образуют группы комплексных анионов, тормозящих общую ионную подвижность в шлаке [29].

Анализ химических соединений для активирующих материалов

Для активирующих флюсов применяют в основном галогениды и оксиды, при выборе которых наиболее важное значение имеют их температуры плавления и кипения, химическая активность, термодинамическая устойчивость, гигроскопичность, вредность, стоимость и доступность. При анализе соединений использовали данные химической литературы [29-35, 89-93,138,140, 252, 253,261, 282,293-306].

Галогениды - соли галогеноводородных кислот, в основном твердые, малолетучие вещества с низкой степенью окисления и высокой температурой плавления. Фтор обладает высокой электроотрицательностью, около 3,66...4 эВ, у хлора 2,97...3,35 эВ, брома 2,8...3,22 эВ, йода 2,4...2,89 эВ, кислорода 2,97...3,35 эВ. Фтор обладает максимальным сродством к электрону - энергией притяжения электронов, эВ: F - 2,31; С1 - 1,43; Вг- 1,37; J - 1,24; О - 2,03; N- 1,71; С - 1,19; S - 1,3; (за единицу принято сродство водорода 0,77 эВ) [32], другие элементы Li -0,82; Na - 0,35; К - 0,3; Rb - 0,27; Cs - 0,23; Be - 0,38; Mg - (-0,22); Ca (-1,93); Sr - (-1,51); Ba - (-0,48) [252]. Химическая связь атомов с фтором намного прочнее связей с другими галогенами и кислородом, рис. 86. Величины энтальпий диссоциации галогенидов коррелируются с работой выхода и потенциала ионизации элементов, рис. 87. Галогениды I группы периодической системы

Фториды щелочных металлов - LiF имеет Тпл=842 С, Ткип=1676 С; NaF - Тпл=995 С, Ткип=1702 С; KF - Тпл=856 С, Ткип=1505 С; RbF -Тпл=780 С, Ткип=1410 С; CsF -1 =684 С, Ткип=1210 С.

Хлориды щелочных металлов

Хлорид LiCl - гигроскопичная соль с Тпл=614 С, Ткип=1360 С. Соль NaCl имеет Тпл=800,8 С, Ткип=1465 С, мало гигроскопична, пары соединения содержат полимеры Na2Cl2, №зС1з, растворяется в воде, этиленг-ликоле, кислотах. КС1 - бесцветные гигроскопичные кристаллы с Тпл=770 С, Ткип =1407 С. RbCl - негигроскопичные бесцветные кристаллы с Тпл=717 С, Ткип= 1381 С, устойчивое соединение, плавится без разложения, образует комплексы RbCl-NaCl; RbCl-MaCb; RbCl-CoCb; хлорплатинаты, хлорстанцаты, хлорпламбаты и хлортитанаты вида Rb2 [МеСІб]. CsCl - слабо гигроскопичная соль с Тпл=645 С, Ткип=1300 С. Бромиды щелочных металлов Бромиды щелочных металлов - бесцветные кристаллы, разлагаются при Т 1000С,табл.8.

Все бромиды хорошо растворяются в воде, LiBr, KBr, CsBr в этиловом спирте. Известны полибромиды RbBr3, CsBr3, CsBr5. Йодиды щелочных металлов

Йодиды - бесцветные вещества с Тпл=446...723 С, хорошо растворяются в воде, спирте. Образуют полииодиды Ме1п, где п=3,5 для Na, 3,7,9, для К и Rb; 3,4 для Cs. Nal - имеет Тпл = 651 С, Ткип =1300 С; KI -имеет Тпл = 723 С, Ткип=1420 С. При действии света йодиды окисляются с выделением йода.

У меди известна соль CuF2, которая при нагреве до 1100... 1200 С разлагается на CuF с TM=908 С. Дифторид CuF2 - белые кристаллы с Тпл=927 С, разлагается водой. Медь образует безводные хлориды: CuCl2, CuCl и кристаллогидраты. Дихлорид СиС12 - желто-бурый порошок, при нагреве более Тпл = 498 С разлагается с выделением хлора, Ткип= 993 С. Монохлорид CuCl - имеет зеленоватый цвет, Тпл = 430 С, Ткип =1367 С. Бромид CuBr2 имеют Тпл = 327 С, СиВг-Тпл = 483 С. Йодиды меди Cul плохо растворяются в воде, имеют Тпл = 588 С, известны полииодиды СиІ4, Сиіб.

Фторид серебра Ag2F мало устойчивое соединение, разлагается кипящей водой. AgF - бесцветная гигроскопичная соль с Тпл=435 С, AgF2 - коричневый порошок с Тпл=690 С. Хлорид серебра - белый аморфный порошок, пластичен, способен подвергаться литью, прокатке, ковке, Тпл = 455 С, Ткип = 1557 С. Бромид Ag имеет Т = 434 С, разлагается под действием света. Иодид Agl плавится с разложением при 555 С.

Трифторид золота AuF3 - оранжевый порошок, разлагается водой и при нагреве до Т 500 С. С хлором золото образует: АиС13 и AuCl. Трихлорид - красные игольчатые кристаллы с Тпл = 288 С, Ткип = 265 С. АиСЬ разлагается уже при 150 С. Монохлорид - желтые или красные кристаллы, разлагаются при Т= 170...210 С на АиСІз и золото. Золото образует AuBr - желтое вещество, разлагается при 212 С, о AuBr2 имеется мало сведений, Au2Br6 - малоустойчивое темно-коричневое вещество, растворяется в воде. Aul - желтое вещество, разлагается при 177 С.

Фториды двухвалентной меди образуют комплексы - KC11F3, RbCuF3, K3CuF6, золото AuBrF6, KAuF4, AgAuF4, очень неустойчивые. AuBrF6 - оранжевый порошок, легко разлагается водой.

Галогениды II группы периодической системы Фториды щелочноземельных металлов Фториды - бесцветные вещества с температурой плавления 1190...1403 С, имеют высокие температуры плавления и кипения, С: MgF2 - 1350, 2260; CaF2 - 1360, 2500; SrF2 - 1400, 2460; BaF2 - 1280, 2260. Плотность данных фторидов составляет, г/см : MgF2 - 3,14; CaF2 -3,2; SrF2 - 4,33; BaF2 - 4,91; RaF2 - 6,8. Данные фториды не гидратиру-ются, чему препятствует высокая энергия кристаллических решеток. Обнаружены соединения MgF2 с NaF, KF, RbF. Соль NaF-MgF2 плавится при 1030 С, KMgF3 при 1090 С, RbMgF3 при 912 С. CaF2 образует соли CaF2-CaCl2 и KF-CaF2 с Тпл=1068 С. У магния известна соль KMgF3, которая получается сплавлением MgO и KF. Имеются малоизученные соединения NaMgF3, Na2MgF4. Соли MgF2 и CaF2 встречаются в природе, остальные соединения синтезируют.

Галогениды подгруппы цинка Zn, Cd, Hg являются малорастворимыми бесцветными кристаллами. У ZnF2 Тпл = 872 С, Ткип= 1500 С, у CdF2 Тпл =1110 С, Ткип= 1748 С. Дифториды превращаются в окислы при Т 400 С. При 300...500 С взаимодействуют с НС1 по реакции: MeF2 + 2НС1 = МеС12 + 2HF\. Соли ZnF2 и CdF2 образуют комплексы MeZnF3 и MeCdF3, где Me - Na, К, Rb, Cs.

Похожие диссертации на Электродуговая сварка сталей и сплавов с применением активирующих материалов