Високовъглеродна стомана се отнася до въглеродна стомана с w(C) по-високо от 0,6%. Има по-голяма склонност към втвърдяване от средно въглеродната стомана и образува високовъглероден мартензит, който е по-чувствителен към образуването на студени пукнатини. В същото време мартензитната структура, образувана в зоната, засегната от топлината на заваряване, е твърда и крехка, което води до значително намаляване на пластичността и якостта на съединението. Следователно, заваряемостта на високовъглеродната стомана е доста лоша и трябва да се приложат специални процеси на заваряване, за да се гарантира ефективността на съединението. . Поради това обикновено рядко се използва в заварени конструкции. Високовъглеродната стомана се използва главно за машинни части, които изискват висока твърдост и устойчивост на износване, като въртящи се валове, големи зъбни колела и съединители [1]. За да се спести стомана и да се опрости технологията на обработка, тези машинни части често се комбинират със заварени конструкции. При производството на тежки машини също се срещат проблеми със заваряването на компоненти от високовъглеродна стомана. Когато се формулира процесът на заваряване на заварени съединения от стомана с високо съдържание на въглерод, трябва да се анализират изчерпателно различни възможни заваръчни дефекти и да се предприемат съответните мерки за процеса на заваряване.
Заваръчното оборудване Xinfa има характеристиките на високо качество и ниска цена. За подробности, моля, посетете: Производители на заваряване и рязане – Китайска фабрика за заваряване и рязане и доставчици (xinfatools.com)
1 Заваряемост на високовъглеродна стомана
1.1 Метод на заваряване
Високовъглеродната стомана се използва главно за конструкции с висока твърдост и висока устойчивост на износване, така че основните методи за заваряване са електродъгово заваряване, спояване и заваряване под флюс.
1.2 Заваръчни материали
Заваряването на високовъглеродна стомана обикновено не изисква еднаква якост между съединението и основния метал. При електродъгово заваряване обикновено се използват електроди с ниско съдържание на водород със силни възможности за отстраняване на сяра, ниско съдържание на дифузионен водород в отложения метал и добра якост. Когато се изисква якостта на заваръчния метал и основния метал да бъдат равни, трябва да се избере заваръчен прът с ниско съдържание на водород от съответния клас; когато не се изисква якост на заваръчния метал и основния метал, трябва да се избере прът за заваряване с ниско съдържание на водород с ниво на якост, по-ниско от това на основния метал. Запомнете Не могат да бъдат избрани пръти за заваряване с по-високо ниво на якост от основния метал. Ако не е позволено основният метал да бъде предварително нагрят по време на заваряване, за да се предотвратят студени пукнатини в засегнатата от топлина зона, могат да се използват електроди от аустенитна неръждаема стомана за получаване на аустенитна структура с добра пластичност и силна устойчивост на пукнатини.
1.3 Подготовка на фаската
За да се ограничи масовата част на въглерода в заваръчния метал, съотношението на топене трябва да бъде намалено, така че по време на заваряване обикновено се използват U-образни или V-образни жлебове и трябва да се обърне внимание на почистването на жлеба и маслените петна, ръжда и т.н. в рамките на 20 мм от двете страни на жлеба.
1.4 Предварително загряване
При заваряване с електроди от конструкционна стомана, той трябва да бъде предварително загрят преди заваряване, а температурата на предварително загряване се контролира между 250°C и 350°C.
1.5 Обработка на междинен слой
При заваряване на много слоеве и многократно заваряване, електрод с малък диаметър и нисък ток се използват за първото преминаване. Обикновено детайлът се поставя в полувертикално заваряване или заваръчният прът се използва за странично завъртане, така че цялата засегната от топлина зона на основния метал да се нагрее за кратко време, за да се получат ефекти на предварително загряване и запазване на топлината.
1.6 Термична обработка след заваряване
Веднага след заваряването детайлът се поставя в нагревателна пещ и се поддържа при 650°C за отгряване за освобождаване на напрежението [3].
2 Дефекти при заваряване на високовъглеродна стомана и превантивни мерки
Тъй като стоманата с високо съдържание на въглерод има силна тенденция към втвърдяване, по време на заваряване са склонни да се появят горещи и студени пукнатини.
2.1 Превантивни мерки за термични пукнатини
1) Контролирайте химическия състав на заваръчния шев, стриктно контролирайте съдържанието на сяра и фосфор и съответно увеличете съдържанието на манган, за да подобрите структурата на заваръчния шев и да намалите сегрегацията.
2) Контролирайте формата на напречното сечение на заваръчния шев и направете съотношението ширина към дълбочина малко по-голямо, за да избегнете сегрегация в центъра на заваръчния шев.
3) За твърди заварки трябва да се изберат подходящи параметри на заваряване, подходяща последователност и посока на заваряване.
4) Ако е необходимо, вземете мерки за предварително загряване и бавно охлаждане, за да предотвратите появата на термични пукнатини.
5) Увеличете алкалността на заваръчния прът или флюса, за да намалите съдържанието на примеси в заваръчния шев и да подобрите степента на сегрегация.
2.2 Превантивни мерки за студени пукнатини[4]
1) Предварителното загряване преди заваряване и бавното охлаждане след заваряване може не само да намали твърдостта и крехкостта на зоната, засегната от топлината, но също така да ускори дифузията на водорода навън в заваръчния шев.
2) Изберете подходящи мерки за заваряване.
3) Приемете подходяща последователност на сглобяване и заваряване, за да намалите напрежението на задържане на заварената връзка и да подобрите състоянието на напрежение на заварката.
4) Изберете подходящи материали за заваряване, изсушете електродите и флюса преди заваряване и ги дръжте готови за употреба.
5) Преди заваряване водата, ръждата и други замърсители върху основната метална повърхност около жлеба трябва да бъдат внимателно отстранени, за да се намали съдържанието на дифузионен водород в заваръчния шев.
6) Дехидрогенирането трябва да се извърши непосредствено преди заваряването, за да се позволи на водорода да излезе напълно от заварената връзка.
7) Отгряването за облекчаване на напрежението трябва да се извърши веднага след заваряването, за да се насърчи външната дифузия на водород в заваръчния шев.
3 Заключение
Поради високото съдържание на въглерод, високата закаляемост и лошата заваряемост на високовъглеродната стомана е лесно да се произведат високовъглеродна мартензитна структура и заваръчни пукнатини по време на заваряване. Следователно, когато се заварява високовъглеродна стомана, процесът на заваряване трябва да бъде разумно избран. И вземете съответните мерки своевременно, за да намалите появата на заваръчни пукнатини и да подобрите работата на заварените съединения.
Време на публикуване: 27 май-2024 г
