Visoko ugljični čelik odnosi se na ugljični čelik s w(C) većim od 0,6%.Ima veću tendenciju otvrdnjavanja od čelika sa srednjim ugljikom i stvaranja visokougljičnog martenzita, koji je osjetljiviji na stvaranje hladnih pukotina.U isto vrijeme, martenzitna struktura nastala u zoni utjecaja topline zavarivanja je tvrda i krhka, što uzrokuje znatno smanjenje plastičnosti i žilavosti spoja.Stoga je zavarljivost čelika s visokim udjelom ugljika prilično loša i moraju se usvojiti posebni postupci zavarivanja kako bi se osigurala učinkovitost spoja..Stoga se općenito rijetko koristi u zavarenim konstrukcijama.Čelik s visokim udjelom ugljika uglavnom se koristi za dijelove strojeva koji zahtijevaju visoku tvrdoću i otpornost na habanje, kao što su rotirajuće osovine, veliki zupčanici i spojke [1].Kako bi se uštedio čelik i pojednostavila tehnologija obrade, ovi se dijelovi strojeva često kombiniraju sa zavarenim konstrukcijama.U proizvodnji teških strojeva također se susreću problemi zavarivanja komponenti čelika s visokim udjelom ugljika.Prilikom formuliranja postupka zavarivanja zavarenih spojeva čelika s visokim udjelom ugljika, potrebno je sveobuhvatno analizirati različite moguće nedostatke zavarivanja i poduzeti odgovarajuće mjere procesa zavarivanja.
Xinfa oprema za zavarivanje ima karakteristike visoke kvalitete i niske cijene.Za detalje, molimo posjetite: Proizvođači zavarivanja i rezanja – kineska tvornica zavarivanja i rezanja i dobavljači (xinfatools.com)
1 Zavarljivost visokougljičnog čelika
1.1 Metoda zavarivanja
Čelik s visokim udjelom ugljika uglavnom se koristi za konstrukcije visoke tvrdoće i visoke otpornosti na trošenje, tako da su glavne metode zavarivanja elektrolučno zavarivanje, tvrdo lemljenje i zavarivanje pod praškom.
1.2 Materijali za zavarivanje
Zavarivanje čelika s visokim udjelom ugljika općenito ne zahtijeva jednaku čvrstoću spoja i osnovnog metala.Pri elektrolučnom zavarivanju općenito se koriste elektrode s niskim sadržajem vodika s jakim sposobnostima uklanjanja sumpora, niskim sadržajem difuzibilnog vodika u nataloženom metalu i dobrom žilavošću.Kada se zahtijeva da čvrstoća metala za zavarivanje i osnovnog metala bude jednaka, treba odabrati šipku za zavarivanje s niskim sadržajem vodika odgovarajućeg stupnja;kada nije potrebna čvrstoća metala za zavarivanje i osnovnog metala, treba odabrati šipku za zavarivanje s niskim sadržajem vodika s razinom čvrstoće nižom od one osnovnog metala.Zapamtite Ne mogu se odabrati šipke za zavarivanje s višom razinom čvrstoće od osnovnog metala.Ako osnovni metal nije dopušteno prethodno zagrijavati tijekom zavarivanja, kako bi se spriječile hladne pukotine u zoni utjecaja topline, austenitne elektrode od nehrđajućeg čelika mogu se koristiti za dobivanje austenitne strukture dobre plastičnosti i jake otpornosti na pukotine.
1.3 Priprema kosine
Kako bi se ograničio maseni udio ugljika u metalu zavara, treba smanjiti omjer taljenja, pa se tijekom zavarivanja općenito koriste utori u obliku slova U ili V, a treba obratiti pozornost na čišćenje utora i mrlja od ulja, hrđe itd. unutar 20 mm s obje strane utora.
1.4 Predgrijavanje
Kod zavarivanja elektrodama od konstrukcijskog čelika potrebno je prethodno zagrijati prije zavarivanja, a temperatura predgrijanja se kontrolira između 250°C i 350°C.
1.5 Međuslojna obrada
Kod višeslojnog zavarivanja i višestrukih prolaza, za prvi prolaz koristi se elektroda malog promjera i mala struja.Općenito, obradak se postavlja u poluvertikalno zavarivanje ili se šipka za zavarivanje koristi za bočno ljuljanje, tako da se cijela zona toplinskog utjecaja osnovnog metala zagrije u kratkom vremenu kako bi se postigli učinci predgrijavanja i očuvanja topline.
1.6 Toplinska obrada nakon zavarivanja
Neposredno nakon zavarivanja, izradak se stavlja u peć za grijanje i drži na 650°C radi žarenja za ublažavanje naprezanja [3].
2 Defekti zavarivanja visokougljičnog čelika i preventivne mjere
Budući da čelik s visokim udjelom ugljika ima jaku tendenciju otvrdnjavanja, tijekom zavarivanja sklone su pojave vrućih i hladnih pukotina.
2.1 Preventivne mjere za toplinske pukotine
1) Kontrolirajte kemijski sastav zavara, strogo kontrolirajte sadržaj sumpora i fosfora i na odgovarajući način povećajte sadržaj mangana kako biste poboljšali strukturu zavara i smanjili segregaciju.
2) Kontrolirajte oblik poprečnog presjeka zavara i malo povećajte omjer širine i dubine kako biste izbjegli odvajanje u središtu zavara.
3) Za krute zavare treba odabrati odgovarajuće parametre zavarivanja, odgovarajući redoslijed i smjer zavarivanja.
4) Ako je potrebno, poduzmite mjere predgrijavanja i sporog hlađenja kako biste spriječili pojavu toplinskih pukotina.
5) Povećajte lužnatost šipke za zavarivanje ili topitelja kako biste smanjili sadržaj nečistoća u zavaru i poboljšali stupanj segregacije.
2.2 Preventivne mjere za hladne pukotine[4]
1) Prethodno zagrijavanje prije zavarivanja i sporo hlađenje nakon zavarivanja ne samo da može smanjiti tvrdoću i krtost zone utjecaja topline, već i ubrzati difuziju vodika prema van u zavaru.
2) Odaberite odgovarajuće mjere zavarivanja.
3) Usvojite odgovarajuće redoslijede montaže i zavarivanja kako biste smanjili stezno naprezanje zavarenog spoja i poboljšali stanje naprezanja zavarenog spoja.
4) Odaberite odgovarajuće materijale za zavarivanje, osušite elektrode i prašak prije zavarivanja i držite ih spremnima za upotrebu.
5) Prije zavarivanja potrebno je pažljivo ukloniti vodu, hrđu i druga onečišćenja s osnovne metalne površine oko utora kako bi se smanjio sadržaj difuzibilnog vodika u zavaru.
6) Tretman dehidrogenacijom treba provesti neposredno prije zavarivanja kako bi vodik u potpunosti izašao iz zavarenog spoja.
7) Tretman žarenja za smanjenje naprezanja treba izvesti odmah nakon zavarivanja kako bi se pospješila difuzija vodika prema van u zavaru.
3 Zaključak
Zbog visokog sadržaja ugljika, visoke prokaljivosti i slabe zavarljivosti čelika s visokim udjelom ugljika, lako je proizvesti strukturu martenzita s visokim udjelom ugljika i pukotine zavarivanja tijekom zavarivanja.Stoga, kod zavarivanja čelika s visokim udjelom ugljika, postupak zavarivanja mora biti razumno odabran.I poduzmite odgovarajuće mjere na vrijeme kako biste smanjili pojavu pukotina pri zavarivanju i poboljšali performanse zavarenih spojeva.
Vrijeme objave: 27. svibnja 2024
