Za zavarivanje žice koja sadrži Si, Mn, S, P, Cr, Al, Ti, Mo, V i druge legure. Utjecaj ovih legirajućih elemenata na učinak zavarivanja opisan je u nastavku:
Silicij (Si)
Silicij je najčešće korišten dezoksidacijski element u žici za zavarivanje, može spriječiti spajanje željeza s oksidacijom i može smanjiti FeO u rastaljenoj lonci. Međutim, ako se deoksidacija silicija koristi sama, dobiveni SiO2 ima visoko talište (oko 1710°C), a rezultirajuće čestice su male, što otežava isplivavanje iz rastaljenog bazena, što može lako uzrokovati inkluzije troske u zavareni metal.
mangan (Mn)
Učinak mangana sličan je djelovanju silicija, ali je njegova sposobnost deoksidacije nešto lošija od silicija. Korištenjem same deoksidacije mangana, stvoreni MnO ima veću gustoću (15,11 g/cm3) i nije ga lako isplivati iz rastaljenog bazena. Mangan sadržan u žici za zavarivanje, osim deoksidacije, također se može spojiti sa sumporom u obliku manganovog sulfida (MnS) i ukloniti (desulfurizacija), tako da može smanjiti tendenciju vrućih pukotina uzrokovanih sumporom. Budući da se za deoksidaciju koriste sami silicij i mangan, teško je ukloniti deoksidirane proizvode. Stoga se trenutačno uglavnom koristi spojna deoksidacija silicij-mangan, tako da se generirani SiO2 i MnO mogu spojiti u silikat (MnO·SiO2). MnO·SiO2 ima nisko talište (oko 1270°C) i nisku gustoću (oko 3,6 g/cm3), te se može kondenzirati u velike komade troske i isplivati u rastaljenu kako bi se postigao dobar učinak deoksidacije. Mangan je također važan legirajući element u čeliku i važan element za prokaljivost, koji ima veliki utjecaj na žilavost metala zavara. Kada je sadržaj Mn manji od 0,05%, žilavost metala zavara je vrlo visoka; kada je sadržaj Mn veći od 3%, vrlo je krt; kada je sadržaj Mn 0,6-1,8%, metal zavara ima veću čvrstoću i žilavost.
Sumpor (S)
Sumpor često postoji u obliku željeznog sulfida u čeliku, te je raspoređen na granici zrna u obliku mreže, čime se značajno smanjuje žilavost čelika. Eutektička temperatura željeza plus željezov sulfid je niska (985°C). Stoga, tijekom vruće obrade, budući da je početna temperatura obrade općenito 1150-1200 °C, a eutektika željeza i željeznog sulfida je otopljena, što je rezultiralo pucanjem tijekom obrade, ovaj fenomen je takozvana "vruća krtost sumpora" . Ovo svojstvo sumpora uzrokuje stvaranje vrućih pukotina u čeliku tijekom zavarivanja. Stoga je sadržaj sumpora u čeliku općenito strogo kontroliran. Glavna razlika između običnog ugljičnog čelika, visokokvalitetnog ugljičnog čelika i naprednog visokokvalitetnog čelika leži u količini sumpora i fosfora. Kao što je ranije spomenuto, mangan ima učinak odsumporavanja, jer mangan može sa sumporom formirati manganov sulfid (MnS) s visokim talištem (1600 °C), koji se u zrnu raspoređuje u granuliranom obliku. Tijekom vruće obrade, manganov sulfid ima dovoljnu plastičnost, čime se eliminira štetan učinak sumpora. Stoga je korisno održavati određenu količinu mangana u čeliku.
fosfor (P)
Fosfor se može potpuno otopiti u feritu u čeliku. Njegov učinak na jačanje čelika je drugi nakon ugljika, koji povećava čvrstoću i tvrdoću čelika. Fosfor može poboljšati otpornost čelika na koroziju, dok su plastičnost i žilavost značajno smanjene. Osobito pri niskim temperaturama, utjecaj je ozbiljniji, što se naziva tendencija hladnog klecanja fosfora. Stoga je nepovoljan za zavarivanje i povećava osjetljivost čelika na pukotine. Kao nečistoću, sadržaj fosfora u čeliku također treba biti ograničen.
Krom (Cr)
Krom može povećati čvrstoću i tvrdoću čelika bez smanjenja plastičnosti i žilavosti. Krom ima jaku otpornost na koroziju i kiselinu, tako da austenitni nehrđajući čelik općenito sadrži više kroma (više od 13%). Krom također ima jaku otpornost na oksidaciju i toplinu. Stoga se krom također široko koristi u čeliku otpornom na toplinu, kao što su 12CrMo, 15CrMo, 5CrMo i tako dalje. Čelik sadrži određenu količinu kroma [7]. Krom je važan sastavni element austenitnog čelika i feritizirajući element, koji može poboljšati otpornost na oksidaciju i mehanička svojstva na visokoj temperaturi u legiranom čeliku. Kod austenitnog nehrđajućeg čelika, kada je ukupna količina kroma i nikla 40%, kada je Cr/Ni = 1, postoji tendencija vrućeg pucanja; kada je Cr/Ni = 2,7, nema tendencije vrućeg pucanja. Stoga, kada je Cr/Ni = 2,2 do 2,3 u općenitom čeliku 18-8, krom je lako proizvesti karbide u legiranom čeliku, što pogoršava vodljivost topline legiranog čelika, a lako je proizvesti krom oksid, što otežava zavarivanje.
Aluminij (AI)
Aluminij je jedan od jakih elemenata za deoksidaciju, tako da korištenje aluminija kao sredstva za deoksidaciju ne samo da može proizvesti manje FeO, već i lako reducirati FeO, učinkovito inhibirati kemijsku reakciju plina CO koji se stvara u rastaljenoj bazenu i poboljšati sposobnost otpornosti na CO pore. Osim toga, aluminij se također može kombinirati s dušikom kako bi fiksirao dušik, tako da također može smanjiti dušikove pore. Međutim, s deoksidacijom aluminija, dobiveni Al2O3 ima visoko talište (oko 2050 °C) i postoji u bazenu rastaljene tvari u krutom stanju, što će vjerojatno uzrokovati uključivanje troske u zavar. U isto vrijeme, žica za zavarivanje koja sadrži aluminij lako uzrokuje prskanje, a visok sadržaj aluminija također će smanjiti otpornost metala zavarivanja na toplinsko pucanje, tako da se sadržaj aluminija u žici za zavarivanje mora strogo kontrolirati i ne smije biti previše mnogo. Ako se sadržaj aluminija u žici za zavarivanje ispravno kontrolira, tvrdoća, granica tečenja i vlačna čvrstoća metala za zavarivanje bit će malo poboljšani.
Titan (Ti)
Titan je također jak deoksidacijski element, a također može sintetizirati TiN s dušikom za fiksiranje dušika i poboljšanje sposobnosti metala zavarivanja da se odupre dušikovim porama. Ako je sadržaj Ti i B (bor) u strukturi zavara odgovarajući, struktura zavara se može poboljšati.
Molibden (Mo)
Molibden u legiranom čeliku može poboljšati čvrstoću i tvrdoću čelika, pročistiti zrna, spriječiti lomljivost i sklonost pregrijavanju, poboljšati čvrstoću na visokim temperaturama, otpornost na puzanje i izdržljivost, a kada je sadržaj molibdena manji od 0,6%, može poboljšati plastičnost, smanjuje sklonost pucanju i poboljšava udarnu žilavost. Molibden potiče grafitizaciju. Stoga, uobičajeni čelik otporan na toplinu koji sadrži molibden kao što je 16Mo, 12CrMo, 15CrMo itd. sadrži oko 0,5% molibdena. Kada je sadržaj molibdena u legiranom čeliku 0,6-1,0%, molibden će smanjiti plastičnost i žilavost legiranog čelika i povećati tendenciju kaljenja legiranog čelika.
Vanadij (V)
Vanadij može povećati čvrstoću čelika, pročistiti zrna, smanjiti tendenciju rasta zrna i poboljšati prokaljivost. Vanadij je relativno jak element koji tvori karbid, a formirani karbidi stabilni su ispod 650 °C. Efekt vremenskog otvrdnjavanja. Vanadij karbidi imaju visoku temperaturnu stabilnost, što može poboljšati visokotemperaturnu tvrdoću čelika. Vanadij može promijeniti distribuciju karbida u čeliku, ali vanadij lako stvara vatrostalne okside, što povećava poteškoće plinskog zavarivanja i plinskog rezanja. Općenito, kada je sadržaj vanadija u zavarenom šavu oko 0,11%, može igrati ulogu u fiksaciji dušika, pretvarajući nepovoljno u povoljno.
Vrijeme objave: 22. ožujka 2023
