Visokougljični čelik se odnosi na ugljični čelik sa w(C) većim od 0,6%. Ima veću sklonost ka stvrdnjavanju od srednjeg ugljičnog čelika i formira martenzit s visokim udjelom ugljika, koji je osjetljiviji na stvaranje hladnih pukotina. U isto vrijeme, martenzitna struktura formirana u zoni zavarivanja je tvrda i lomljiva, što uzrokuje značajno smanjenje plastičnosti i žilavosti spoja. Stoga je zavarljivost čelika s visokim udjelom ugljika prilično loša, te se moraju usvojiti posebni postupci zavarivanja kako bi se osigurale performanse spoja. . Stoga se općenito rijetko koristi u zavarenim konstrukcijama. Visokougljični čelik se uglavnom koristi za dijelove strojeva koji zahtijevaju visoku tvrdoću i otpornost na habanje, kao što su rotirajuća osovina, veliki zupčanici i spojnice [1]. Kako bi se uštedio čelik i pojednostavila tehnologija obrade, ovi dijelovi strojeva se često kombiniraju sa zavarenim konstrukcijama. U proizvodnji teških mašina takođe se susreću problemi zavarivanja komponenti od visokougljičnog čelika. Prilikom formulisanja procesa zavarivanja za zavarene spojeve od visokougljičnog čelika, potrebno je sveobuhvatno analizirati različite moguće greške u zavarivanju i poduzeti odgovarajuće mjere procesa zavarivanja.
Xinfa oprema za zavarivanje ima karakteristike visokog kvaliteta i niske cijene. Za detalje, posjetite: Proizvođači zavarivanja i rezanja – Kineska tvornica i dobavljači zavarivanja i rezanja (xinfatools.com)
1 Zavarljivost čelika s visokim udjelom ugljika
1.1 Metoda zavarivanja
Visokougljični čelik se uglavnom koristi za konstrukcije visoke tvrdoće i visoke otpornosti na habanje, tako da su glavne metode zavarivanja elektrodom, lemljenje i zavarivanje pod vodom.
1.2 Materijali za zavarivanje
Zavarivanje visokougljičnog čelika općenito ne zahtijeva jednaku čvrstoću između spoja i osnovnog metala. Prilikom elektrolučnog zavarivanja općenito se koriste elektrode s niskim sadržajem vodika sa jakim sposobnostima uklanjanja sumpora, niskim sadržajem difuzijskog vodonika u nanesenom metalu i dobrom žilavosti. Kada se traži da čvrstoća metala šava i osnovnog metala budu jednake, treba odabrati šipku za zavarivanje sa niskim sadržajem vodika odgovarajuće klase; kada čvrstoća metala šava i osnovnog metala nije potrebna, treba odabrati šipku za zavarivanje sa niskim sadržajem vodonika čija je razina čvrstoće niža od one osnovnog metala. Zapamtite Ne mogu se odabrati šipke za zavarivanje sa većim nivoom čvrstoće od osnovnog metala. Ako se osnovni metal ne smije prethodno zagrijati tokom zavarivanja, kako bi se spriječile hladne pukotine u zoni toplinski utjecaja, mogu se koristiti austenitne elektrode od nehrđajućeg čelika za dobivanje austenitne strukture dobre plastičnosti i jake otpornosti na pucanje.
1.3 Priprema iskosa
Kako bi se ograničio maseni udio ugljika u metalu šava, treba smanjiti omjer fuzije, pa se prilikom zavarivanja uglavnom koriste žljebovi u obliku slova U ili V, a treba obratiti pažnju na čišćenje žljeba i mrlja od ulja, rđe itd. unutar 20 mm sa obe strane žleba.
1.4 Predgrijavanje
Kod zavarivanja elektrodama od konstrukcijskog čelika, ona se mora prethodno zagrijati prije zavarivanja, a temperatura predgrijavanja se kontrolira između 250°C i 350°C.
1.5 Međuslojna obrada
Kod zavarivanja više slojeva i više prolaza, za prvi prolaz se koristi elektroda malog promjera i mala struja. Općenito, radni komad se postavlja u polu-vertikalno zavarivanje ili se šipka za zavarivanje koristi za bočno ljuljanje, tako da se cijela zona utjecaja topline na osnovni metal zagrije u kratkom vremenu kako bi se postigli efekti predgrijavanja i očuvanja topline.
1.6 Termička obrada nakon zavarivanja
Neposredno nakon zavarivanja obradak se stavlja u peć za grijanje i održava na 650°C radi žarenja za smanjenje naprezanja [3].
2 Defekti u zavarivanju visokougljičnog čelika i preventivne mjere
Budući da čelik s visokim udjelom ugljika ima jaku sklonost ka stvrdnjavanju, sklone su nastanku vrućih i hladnih pukotina tokom zavarivanja.
2.1 Preventivne mjere za termičke pukotine
1) Kontrolišite hemijski sastav šava, strogo kontrolišite sadržaj sumpora i fosfora i na odgovarajući način povećajte sadržaj mangana kako biste poboljšali strukturu zavara i smanjili segregaciju.
2) Kontrolišite oblik poprečnog presjeka zavara i povećajte omjer širine i dubine kako biste izbjegli segregaciju u centru zavara.
3) Za krute zavarene elemente treba odabrati odgovarajuće parametre zavarivanja, odgovarajući redoslijed i smjer zavarivanja.
4) Ako je potrebno, poduzmite mjere prethodnog zagrijavanja i sporog hlađenja kako biste spriječili pojavu termičkih pukotina.
5) Povećajte alkalnost šipke za zavarivanje ili fluksa kako biste smanjili sadržaj nečistoća u zavaru i poboljšali stepen segregacije.
2.2 Preventivne mjere za hladne pukotine[4]
1) Predgrijavanje prije zavarivanja i sporo hlađenje nakon zavarivanja ne samo da mogu smanjiti tvrdoću i lomljivost zone pod utjecajem topline, već i ubrzati difuziju vodonika u zavaru.
2) Odaberite odgovarajuće mjere zavarivanja.
3) Usvojite odgovarajuće sekvence montaže i zavarivanja kako biste smanjili naprezanje zavarenog spoja i poboljšali stanje naprezanja zavarenog spoja.
4) Odaberite odgovarajuće materijale za zavarivanje, osušite elektrode i fluks prije zavarivanja i držite ih spremnima za upotrebu.
5) Prije zavarivanja, vodu, rđu i druge zagađivače na osnovnoj metalnoj površini oko žljeba treba pažljivo ukloniti kako bi se smanjio sadržaj difuzijskog vodonika u zavaru.
6) Tretman dehidrogenacijom treba izvršiti neposredno prije zavarivanja kako bi se omogućilo da vodonik u potpunosti izađe iz zavarenog spoja.
7) Tretman žarenja za ublažavanje naprezanja treba izvesti odmah nakon zavarivanja kako bi se potaknula difuzija vodonika u zavaru.
3 Zaključak
Zbog visokog sadržaja ugljika, visoke kaljivosti i loše zavarljivosti čelika s visokim udjelom ugljika, lako je proizvesti visokougljičnu martenzitnu strukturu i pukotine od zavarivanja tokom zavarivanja. Stoga, kada zavarite visokougljični čelik, proces zavarivanja mora biti razumno odabran. I pravovremeno poduzmite odgovarajuće mjere kako biste smanjili pojavu pukotina od zavarivanja i poboljšali performanse zavarenih spojeva.
Vrijeme objave: 27.05.2024
