Högkolhaltigt stål avser kolstål med w(C) högre än 0,6 %.Det har en större tendens att härda än medelkolstål och bilda martensit med hög kolhalt, som är känsligare för bildandet av kalla sprickor.Samtidigt är martensitstrukturen som bildas i den svetsvärmepåverkade zonen hård och spröd, vilket gör att fogens plasticitet och seghet reduceras kraftigt.Därför är svetsbarheten för högkolstål ganska dålig, och speciella svetsprocesser måste antas för att säkerställa fogens prestanda..Därför används det i allmänhet sällan i svetsade strukturer.Högkolstål används främst till maskindelar som kräver hög hårdhet och slitstyrka, såsom roterande axlar, stora kugghjul och kopplingar [1].För att spara stål och förenkla bearbetningstekniken kombineras dessa maskindelar ofta med svetsade strukturer.Vid tillverkning av tunga maskiner stöter man också på svetsproblem av stålkomponenter med hög kolhalt.Vid formulering av svetsprocessen för svetsar med hög kolhalt av stål bör olika möjliga svetsfel analyseras omfattande och motsvarande svetsprocessåtgärder bör vidtas.
Xinfa svetsutrustning har egenskaperna av hög kvalitet och lågt pris.För detaljer, besök: Welding & Cutting Manufacturers – China Welding & Cutting Factory & Suppliers (xinfatools.com)
1 Svetsbarhet av högkolhaltigt stål
1.1 Svetsmetod
Högkolstål används främst för strukturer med hög hårdhet och hög slitstyrka, så de viktigaste svetsmetoderna är elektrodbågsvetsning, hårdlödning och nedsänkt bågsvetsning.
1.2 Svetsmaterial
Högkolstålsvetsning kräver i allmänhet inte lika hållfasthet mellan fogen och basmetallen.Vid bågsvetsning används i allmänhet elektroder med låg vätehalt med stark svavelavlägsnande förmåga, lågt diffusivt väteinnehåll i den avsatta metallen och god seghet.När hållfastheten hos svetsmetallen och basmetallen måste vara lika, bör en svetsstav med låg vätehalt av motsvarande kvalitet väljas;när hållfastheten hos svetsmetallen och basmetallen inte krävs, bör en svetsstav med låg vätehalt med en hållfasthetsnivå som är lägre än basmetallens hållfasthet väljas.Kom ihåg Svetsstänger med högre hållfasthetsnivå än basmetallen kan inte väljas.Om basmetallen inte tillåts förvärmas vid svetsning, för att förhindra kallsprickor i den värmepåverkade zonen, kan austenitiska rostfria elektroder användas för att få en austenitisk struktur med god plasticitet och stark sprickbeständighet.
1.3 Fasförberedelse
För att begränsa massandelen kol i svetsmetallen bör smältförhållandet minskas, så U-formade eller V-formade spår används vanligtvis under svetsning, och uppmärksamhet bör ägnas åt rengöring av spåret och oljefläckarna, rost etc. inom 20 mm på båda sidor av spåret.
1.4 Förvärmning
Vid svetsning med konstruktionsstålelektroder måste den förvärmas före svetsning och förvärmningstemperaturen styrs mellan 250°C och 350°C.
1.5 Mellanskiktsbearbetning
Vid svetsning av flera lager och flera genomgångar används en elektrod med liten diameter och låg ström för det första passet.I allmänhet placeras arbetsstycket i en halvvertikal svetsning eller så används svetsstaven för att svänga i sidled, så att hela den värmepåverkade basmetallzonen värms upp på kort tid för att erhålla förvärmnings- och värmebevarande effekter.
1.6 Värmebehandling efter svetsning
Omedelbart efter svetsningen placeras arbetsstycket i en värmeugn och hålls vid 650°C för avspänningsglödgning [3].
2 Svetsfel av stål med hög kolhalt och förebyggande åtgärder
Eftersom stål med hög kolhalt har en stark tendens att härda, är varma sprickor och kalla sprickor benägna att uppstå under svetsning.
2.1 Förebyggande åtgärder för termiska sprickor
1) Kontrollera den kemiska sammansättningen av svetsen, strikt kontrollera svavel- och fosforhalten och öka manganhalten på lämpligt sätt för att förbättra svetsstrukturen och minska segregationen.
2) Kontrollera svetsens tvärsnittsform och gör förhållandet mellan bredd och djup något större för att undvika segregering i mitten av svetsen.
3) För styva svetsningar bör lämpliga svetsparametrar, lämplig svetssekvens och riktning väljas.
4) Om nödvändigt, vidta åtgärder för förvärmning och långsam nedkylning för att förhindra uppkomsten av termiska sprickor.
5) Öka svetsstavens eller flussmedlets alkalinitet för att minska föroreningshalten i svetsen och förbättra graden av segregation.
2.2 Förebyggande åtgärder för kalla sprickor[4]
1) Förvärmning före svetsning och långsam kylning efter svetsning kan inte bara minska hårdheten och sprödheten i den värmepåverkade zonen, utan också påskynda den utåtriktade diffusionen av väte i svetsen.
2) Välj lämpliga svetsåtgärder.
3) Anta lämpliga monterings- och svetssekvenser för att minska spänningen i svetsfogen och förbättra svetsens spänningstillstånd.
4) Välj lämpligt svetsmaterial, torka elektroderna och flussmedlet före svetsning och förvara dem redo för användning.
5) Före svetsning bör vatten, rost och andra föroreningar på den grundläggande metallytan runt spåret försiktigt avlägsnas för att minska halten av diffuserbart väte i svetsen.
6) Dehydreringsbehandling bör utföras omedelbart före svetsning för att tillåta väte att helt strömma ut från svetsfogen.
7) Avspänningsavlastande glödgningsbehandling bör utföras omedelbart efter svetsningen för att främja den utåtriktade diffusionen av väte i svetsen.
3 Slutsats
På grund av den höga kolhalten, höga härdbarheten och dåliga svetsbarheten hos stål med hög kolhalt, är det lätt att producera martensitstruktur med hög kolhalt och svetssprickor under svetsning.Vid svetsning av högkolhaltigt stål måste därför svetsprocessen väljas på ett rimligt sätt.Och vidta motsvarande åtgärder i tid för att minska förekomsten av svetssprickor och förbättra prestanda hos svetsfogar.
Posttid: 27 maj 2024
