Højkulstofstål refererer til kulstofstål med w(C) højere end 0,6%, som har en større tendens til at hærde end mellemkulstofstål og danner martensit med højt kulstofindhold, som er mere følsomt over for dannelsen af kolde revner.Samtidig er martensitstrukturen dannet i den varmepåvirkede zone af svejsning hård og skør, hvilket fører til et stort fald i sammenføjningens plasticitet og sejhed.Derfor er svejsbarheden af højkulstofstål ret dårlig, og en speciel svejseproces skal vedtages for at sikre samlingens ydeevne..Derfor bruges det generelt sjældent i svejsede strukturer.Højkulstofstål bruges hovedsageligt til maskindele, der kræver høj hårdhed og slidstyrke, såsom aksler, store gear og koblinger.For at spare stål og forenkle forarbejdningsteknologien kombineres disse maskindele ofte med svejste strukturer.Svejsning af højkulstofstålkomponenter forekommer også i tung maskinbygning.Ved formulering af svejseprocessen til svejsning af højkulstofstål bør alle former for svejsefejl, der kan opstå, analyseres grundigt, og tilsvarende svejseprocesforanstaltninger bør træffes.
1. Svejsbarhed af højkulstofstål
1.1 Svejsemetode
Højkulstofstål bruges hovedsageligt i strukturer med høj hårdhed og høj slidstyrke, så de vigtigste svejsemetoder er elektrodebuesvejsning, lodning og dykket lysbuesvejsning.
1.2 Svejsematerialer
Svejsning af højkulstofstål kræver generelt ikke samme styrke mellem samlingen og basismetallet.Elektroder med lavt hydrogenindhold med stærk afsvovlingsevne, lavt diffusibelt hydrogenindhold af aflejret metal og god sejhed vælges generelt til elektrodebuesvejsning.Når styrken af svejsemetallet og basismetallet er påkrævet, skal der vælges en lav-hydrogenelektrode på det tilsvarende niveau;når styrken af svejsemetallet og basismetallet ikke er påkrævet, skal der vælges en lavhydrogenelektrode med et styrkeniveau, der er lavere end basismetallets.En elektrode med et højere styrkeniveau end basismetallet kan ikke vælges.Hvis basismetallet ikke må forvarmes under svejsning, kan der for at forhindre koldrevner i den varmepåvirkede zone anvendes austenitiske rustfri stålelektroder for at opnå en austenitstruktur med god plasticitet og stærk revnemodstand.
1.3 Rilleforberedelse
For at begrænse massefraktionen af kulstof i svejsemetallet, bør smelteforholdet reduceres, så U-formede eller V-formede riller anvendes generelt under svejsning, og man bør sørge for at rense rillen og oliepletterne og rust inden for 20 mm på begge sider af rillen.
1.4 Forvarmning
Ved svejsning med konstruktionsstålelektroder skal det forvarmes før svejsning, og forvarmningstemperaturen skal styres til 250°C til 350°C.
1.5 Mellemlagsbehandling
Til flerlags flerpassvejsning bruger den første gennemgang elektroder med lille diameter og lavstrømssvejsning.Generelt placeres emnet i semi-vertikal svejsning eller svejsestangen bruges til at svinge sideværts, således at hele den varmepåvirkede zone af basismetallet opvarmes på kort tid for at opnå forvarmnings- og varmebevarende effekter.
1.6 Varmebehandling efter svejsning
Umiddelbart efter svejsning sættes emnet i varmeovnen, og varmekonserveringen udføres ved 650°C til afspændingsudglødning.
2. Svejsefejl af stål med højt kulstofindhold og forebyggende foranstaltninger
På grund af den høje hærdningstendens af stål med højt kulstofindhold, er varme revner og kolde revner tilbøjelige til at opstå under svejsning.
2.1 Forebyggende foranstaltninger for termiske revner
1) Kontroller den kemiske sammensætning af svejsningen, kontroller strengt indholdet af svovl og fosfor, og øg passende manganindholdet for at forbedre svejsestrukturen og reducere adskillelse.
2) Kontroller tværsnitsformen af svejsningen, og bredde-til-dybde-forholdet skal være lidt større for at undgå adskillelse i midten af svejsningen.
3) For svejsninger med høj stivhed bør passende svejseparametre, passende svejsesekvens og retning vælges.
4) Tag om nødvendigt forvarmning og langsom afkøling for at forhindre forekomsten af termiske revner.
5) Øg alkaliniteten af elektroden eller fluxen for at reducere urenhedsindholdet i svejsningen og forbedre graden af adskillelse.
2.2 Forebyggende foranstaltninger for kolde revner.
1) Forvarmning før svejsning og langsom afkøling efter svejsning kan ikke kun reducere hårdheden og skørheden af den varmepåvirkede zone, men også accelerere den udadgående diffusion af brint i svejsningen.
2) Vælg de passende svejseforanstaltninger.
3) Vedtag passende samlings- og svejsesekvenser for at reducere fastholdelsesspændingen af svejsede samlinger og forbedre svejsningers spændingstilstand.
3. Konklusion
På grund af det høje kulstofindhold, høje hærdbarhed og dårlige svejsbarhed af kulstofstål er det let at producere martensitisk struktur med høj kulstof under svejsning, og det er nemt at producere svejserevner.Derfor bør svejseprocessen vælges med rimelighed ved svejsning af højkulstofstål.Og tag tilsvarende foranstaltninger i tide for at reducere forekomsten af svejserevner og forbedre ydeevnen af svejsede samlinger.
Indlægstid: 18-jul-2023