材料加工基本原理第五版1至11章课后答案(19)

由比较可知。酸性焊条中SiO2、TiO2含量较多，FeO，MnO等强氧化物含量较多，低氢型焊条又称碱性焊条中，CaF2

含量较多.

10.有人说：“焊接过程中熔渣对液态金属的氧化反应比熔炼过程剧烈，但反应程度不如熔炼时彻底。”你认为这句话

对吗？请说明原因。

答：这句话是对的。因为熔焊时由于熔渣在高温状态下的存在时间短暂，因此扩散氧化程度一般远不能达到平衡状

态，而熔炼过程中的扩散氧化进行的较充分。

第九章 液态金属的净化与精炼

1、何谓沉淀脱氧？试述生产中常用的几种沉淀脱氧反应。 答：（1）沉淀脱氧是指溶解于液态金属中的脱氧剂直接和熔池中的[FeO]起作用，使其转化为不溶于液态金属的氧化

物，并析出转入熔渣的一种脱氧方式。 （2）生产中几种常用的沉淀脱氧反应： a 锰的脱氧反应，[Mn]+[FeO]=[Fe]+(MnO) b 硅的脱氧反应，[Si]+2[FeO]=2[Fe]+(SiO2) c 硅锰联合脱氧反应。

2、试述铸造与焊接冶金工艺中常用的脱氧方式及特点。 答：（1）先期脱氧

熔焊过程中先期脱氧的特点是脱氧过程和脱氧产物与高温的液态金属不发生直接关系，脱氧产物直接参与造渣。

而在一般的熔炼钢铁炉中，也存在硅和锰等元素与炉气中的氧化性气体发生反应，生成的氧化物进入熔渣，但此时并不是有目的地为了脱氧。 （2）沉淀脱氧

这种方法的优点是脱氧速度快，脱氧彻底。但脱氧产物不能清除时将增加金属液中杂质的含量。 （3） 扩散脱氧

这种方法的优点是脱氧产物留在熔渣中，液态金属不会因脱氧而造成夹杂。缺点是扩散过程进行的缓慢，脱氧

时间长。 （4）真空脱氧

在一般真空处理条件下，碳只能起到部分脱氧的作用，尽管如此，用碳脱氧，脱氧产物不留在钢液中，所以

对提高钢液质量有明显的效用。

3、从冶金反应动力学角度分析熔渣粘度过大或过小所带来的问题。 答：（1）扩散脱氧是在熔渣中加入脱氧剂，使脱氧元素与熔渣中的氧化亚铁起作用而达到间接脱去钢液中氧化亚铁

的目的。如果熔渣粘度过大，不利于钢液中氧化亚铁向熔渣中扩散，从而影响脱氧效果。

（2）熔渣脱硫的原理与扩散脱氧相似，其反应也包括有扩散过程。如果熔渣粘度过大，不容易传输，不利于脱

硫反应进行。

（3）脱磷反应是在熔渣与钢液界面上进行的。随着反应的进行，界面处的CaO和FeO因反应而消耗，浓度减低，

必然会引起渣层上方的CaO和FeO向界面传输。与此同时，反应生成的磷酸钙在界面处浓度增高，必然会向渣层上方传输。熔渣粘度过大，不利于这些传输过程的进行，因而脱磷效果降低。

综合分析熔渣的碱度对脱氧、脱磷、脱硫的影响。

脱氧 在熔渣脱氧时，碱度高不利于脱氧，但在用硅沉淀脱氧时，碱度高可以提高硅的脱氧效果。

脱硫： 熔渣的还原性和碱度 渣中氧化钙的浓度高和氧化亚铁的浓度低都有利于反应的行因此，在还原期中脱硫

是有利的。熔渣碱度高也有利于脱硫。

脱磷 脱磷的有利条件是高碱度和强氧化性的、粘度小的熔渣，较大的渣量和较低的温度。

5、试述熔渣脱硫的原理及影响因素。 答：（1）熔渣脱硫的原理与扩散脱氧相似,。根据它是利用FeS在熔渣中和金属液中的分配定律，通过在熔渣中脱S，

达到对金属的脱S作用。CaO、CaC2、MnO、MgO与熔渣中的FeS反应而进行脱硫，当熔渣中的FeS含量减少时，钢液中的FeS就向熔渣中扩散，这样就间接达到了脱去钢液中FeS的目的。 （2）影响因素

a、熔渣的还原性和碱度。在熔渣还原期中和熔渣的碱度高时都有利于脱硫。 b、粘度。粘度小有利于脱硫。

c、温度。脱硫反应是吸热反应，因此温度高有利于脱硫。

d、硫的活度。硫的活度大，容易从金属液中析出，有利于脱硫。