За заваръчна тел, съдържаща Si, Mn, S, P, Cr, Al, Ti, Mo, V и други легиращи елементи. Влиянието на тези легиращи елементи върху ефективността на заваряване е описано по-долу:
Силиций (Si)
Силицият е най-често използваният деоксидиращ елемент в заваръчната тел, той може да предотврати комбинирането на желязото с окисляването и може да намали FeO в разтопения басейн. Въпреки това, ако силициевото дезоксидиране се използва самостоятелно, полученият SiO2 има висока точка на топене (около 1710°C) и получените частици са малки, което затруднява изплуването от разтопения басейн, което може лесно да причини шлакови включвания в заваръчен метал.
Манган (Mn)
Ефектът на мангана е подобен на този на силиция, но способността му за дезоксидация е малко по-лоша от тази на силиция. Използвайки само деоксидация на манган, генерираният MnO има по-висока плътност (15,11 g/cm3) и не е лесно да изплува от разтопения басейн. Манганът, съдържащ се в заваръчната тел, в допълнение към дезоксидацията, може също да се комбинира със сяра, за да образува манганов сулфид (MnS) и да бъде отстранен (десулфуризация), така че може да намали тенденцията за горещи пукнатини, причинени от сяра. Тъй като силицият и манганът се използват самостоятелно за дезоксидиране, е трудно да се отстранят дезоксидираните продукти. Поради това понастоящем се използва предимно силициево-манганово съвместно дезоксидиране, така че генерираните SiO2 и MnO да могат да бъдат съставени в силикат (MnO·SiO2). MnO·SiO2 има ниска точка на топене (около 1270°C) и ниска плътност (около 3,6 g/cm3) и може да кондензира в големи парчета шлака и да изплува в разтопения басейн, за да постигне добър ефект на дезоксидация. Манганът също е важен легиращ елемент в стоманата и важен елемент за закаляване, който има голямо влияние върху якостта на заваръчния метал. Когато съдържанието на Mn е по-малко от 0,05%, якостта на заваръчния метал е много висока; когато съдържанието на Mn е повече от 3%, то е много крехко; когато съдържанието на Mn е 0,6-1,8%, заваръчният метал има по-висока якост и якост.
Сяра (S)
Сярата често съществува под формата на железен сулфид в стоманата и се разпределя в границата на зърното под формата на мрежа, като по този начин значително намалява якостта на стоманата. Евтектичната температура на желязо плюс железен сулфид е ниска (985°C). Следователно, по време на гореща обработка, тъй като началната температура на обработка обикновено е 1150-1200°C и евтектиката на желязото и железния сулфид е разтопена, което води до напукване по време на обработката, това явление е така нареченото „горещо крехкост на сярата“ . Това свойство на сярата кара стоманата да образува горещи пукнатини по време на заваряване. Следователно съдържанието на сяра в стоманата обикновено е строго контролирано. Основната разлика между обикновената въглеродна стомана, висококачествената въглеродна стомана и усъвършенстваната висококачествена стомана е в количеството сяра и фосфор. Както бе споменато по-рано, манганът има десулфуриращ ефект, тъй като манганът може да образува манганов сулфид (MnS) с висока точка на топене (1600 ° C) със сяра, която се разпределя в зърното в гранулирана форма. По време на гореща обработка мангановият сулфид има достатъчна пластичност, като по този начин елиминира вредното въздействие на сярата. Следователно е полезно да се поддържа определено количество манган в стоманата.
Фосфор (P)
Фосфорът може да бъде напълно разтворен във ферит в стоманата. Неговият укрепващ ефект върху стоманата е на второ място след въглерода, който увеличава здравината и твърдостта на стоманата. Фосфорът може да подобри корозионната устойчивост на стоманата, докато пластичността и якостта са значително намалени. Особено при ниски температури въздействието е по-сериозно, което се нарича тенденция на студено колене на фосфора. Поради това е неблагоприятно за заваряване и повишава чувствителността на стоманата към пукнатини. Като примес съдържанието на фосфор в стоманата също трябва да бъде ограничено.
хром (Cr)
Хромът може да увеличи здравината и твърдостта на стоманата, без да намалява пластичността и якостта. Хромът има силна устойчивост на корозия и киселина, така че аустенитната неръждаема стомана обикновено съдържа повече хром (повече от 13%). Хромът също има силна устойчивост на окисляване и устойчивост на топлина. Следователно хромът се използва широко и в топлоустойчива стомана, като 12CrMo, 15CrMo, 5CrMo и т.н. Стоманата съдържа известно количество хром [7]. Хромът е важен съставен елемент на аустенитната стомана и феритизиращ елемент, който може да подобри устойчивостта на окисление и механичните свойства при висока температура в легираната стомана. При аустенитна неръждаема стомана, когато общото количество хром и никел е 40%, когато Cr/Ni = 1, има тенденция към горещо напукване; когато Cr/Ni = 2,7, няма тенденция към горещо напукване. Следователно, когато Cr/Ni = 2,2 до 2,3 в обща стомана 18-8, хромът е лесен за производство на карбиди в легирана стомана, което влошава топлопроводимостта на легираната стомана, а хромният оксид е лесен за производство, което затруднява заваряването.
Алуминий (AI)
Алуминият е един от силните деоксидиращи елементи, така че използването на алуминий като деоксидиращ агент може не само да произведе по-малко FeO, но също така лесно да редуцира FeO, ефективно да инхибира химическата реакция на CO газ, генериран в разтопения басейн, и да подобри способността за устойчивост на CO пори. В допълнение, алуминият може също да се комбинира с азот, за да фиксира азота, така че може също да намали азотните пори. Въпреки това, при дезоксидация на алуминий, полученият Al2O3 има висока точка на топене (около 2050 °C) и съществува в разтопения басейн в твърдо състояние, което е вероятно да причини включване на шлака в заваръчния шев. В същото време заваръчната тел, съдържаща алуминий, е лесна за причиняване на пръски, а високото съдържание на алуминий също ще намали устойчивостта на термично напукване на заваръчния метал, така че съдържанието на алуминий в заваръчната тел трябва да бъде строго контролирано и не трябва да бъде прекалено много. Ако съдържанието на алуминий в заваръчната тел се контролира правилно, твърдостта, границата на провлачване и якостта на опън на заваръчния метал ще бъдат леко подобрени.
Титан (Ti)
Титанът също е силен деоксидиращ елемент и може също да синтезира TiN с азот, за да фиксира азота и да подобри способността на заваръчния метал да устои на азотните пори. Ако съдържанието на Ti и B (бор) в структурата на заварката е подходящо, структурата на заварката може да бъде усъвършенствана.
Молибден (Mo)
Молибденът в легираната стомана може да подобри здравината и твърдостта на стоманата, да рафинира зърната, да предотврати крехкостта при темпериране и склонността към прегряване, да подобри якостта при висока температура, якостта на пълзене и издръжливата якост, а когато съдържанието на молибден е по-малко от 0,6%, може да подобри пластичността, Намалява склонност към напукване и подобрява ударната якост. Молибденът има тенденция да насърчава графитизацията. Следователно общата топлоустойчива стомана, съдържаща молибден, като 16Mo, 12CrMo, 15CrMo и др., съдържа около 0,5% молибден. Когато съдържанието на молибден в легираната стомана е 0,6-1,0%, молибденът ще намали пластичността и издръжливостта на легираната стомана и ще увеличи тенденцията на закаляване на легираната стомана.
Ванадий (V)
Ванадият може да повиши якостта на стоманата, да подобри зърната, да намали тенденцията на растеж на зърната и да подобри закаляването. Ванадият е сравнително силен карбидообразуващ елемент и образуваните карбиди са стабилни под 650 °C. Втвърдяващ времето ефект. Ванадиевите карбиди имат висока температурна стабилност, което може да подобри високотемпературната твърдост на стоманата. Ванадият може да промени разпределението на карбидите в стоманата, но ванадият лесно образува огнеупорни оксиди, което увеличава трудността на газовото заваряване и газовото рязане. Обикновено, когато съдържанието на ванадий в заваръчния шев е около 0,11%, то може да играе роля при фиксирането на азот, превръщайки неблагоприятното в благоприятно.
Време на публикуване: 22 март 2023 г
