ملخص لحام الفولاذ المقسى منخفض الكربون

هذا النوع من الفولاذ عبارة عن فولاذ هيكلي ملحوم عالي القوة، ويقتصر محتوى الكربون على نسبة منخفضة، وعادةً ما تكون أقل من 0.18٪ من كتلة الكربون، وفي تصميم تركيبة السبائك تعتبر أيضًا متطلبات قابلية اللحام، لذا فإن لحام الفولاذ المقسى منخفض الكربون يشبه بشكل أساسي الفولاذ الطبيعي. المشاكل التالية تحدث بشكل رئيسي أثناء اللحام.

① التكسير الحراري في اللحام والتسييل في المنطقة المتأثرة بالحرارة. الفولاذ المقسى منخفض الكربون بشكل عام يحتوي على نسبة منخفضة من الكربون، ومحتوى عالي من المنغنيز، كما أن التحكم S، P أكثر إحكامًا، وبالتالي فإن ميل التكسير الحراري أصغر، ولكن النوع العالي من النيكل والمنجنيز المنخفض من الفولاذ عالي القوة منخفض السبائك، سيزيد من ميل التكسير الحراري وتكسير التسييل.

② التكسير البارد. نظرًا لأن هذا النوع من الفولاذ يحتوي على المزيد من عناصر السبائك التي يمكنها تحسين الصلابة، فهناك ميل كبير إلى التشقق البارد. ومع ذلك، نظرًا لارتفاع نقطة Ms لهذا النوع من الفولاذ، إذا كان من الممكن جعل المفصل يبرد بشكل أبطأ عند درجة الحرارة هذه، بحيث يكون للمارتنسيت الناتج الوقت الكافي لإجراء معالجة 'التلطيف الذاتي'، إلى حد ما لتقليل ميل التكسير البارد، وبالتالي فإن الاتجاه الفعلي للتشقق البارد ليس بالضرورة كبيرًا.

③ إعادة تسخين التشقق. يحتوي الفولاذ المقسى منخفض الكربون على V، Mo، Nb، Cr وغيرها من عناصر تشكيل الكربيد القوية، لذلك لديه ميل معين لإعادة تسخين التشقق.

④ تليين المنطقة المتضررة بالحرارة. يحدث التليين في المنطقة الواقعة بين درجة حرارة التقسية الأصلية للمادة الأساسية عند تسخين درجة حرارة اللحام إلى Ac1. كلما انخفضت درجة حرارة التخفيف الأصلية، زاد نطاق منطقة التليين، وأصبحت درجة التليين أكثر شدة.

⑤ هشاشة المنطقة المتضررة بالحرارة. إذا كانت المنطقة شديدة السخونة تنتج مارتنسيت منخفض الكربون وجزء حجمي يتراوح من 10% إلى 30% من الباينيت السفلي، فيمكن الحصول على صلابة عالية. ولكن عندما يكون معدل التبريد سريعًا جدًا، فإن تكوين جزء حجمي من المارتينسيت منخفض الكربون بنسبة 100%، سوف تنخفض المتانة؛ عندما يكون معدل التبريد بطيئًا جدًا، من ناحية، بحيث يؤدي خشونة الحبوب، من ناحية أخرى، في المنطقة شديدة السخونة إلى إنتاج مارتنسيت منخفض الكربون بالإضافة إلى عناصر الباينيت بالإضافة إلى عناصر MA للتنظيم المختلط، ستجعل المنطقة شديدة السخونة تنتج تقصفًا أكثر خطورة.

في لحام الفولاذ المقسى σs ≥ 980MPa، يجب استخدام لحام قوس التنغستن أو لحام شعاع الإلكترون وطرق اللحام الأخرى. بالنسبة للفولاذ المقسى منخفض الكربون بجهد σs < 980MPa، يمكن استخدام اللحام القوسي الكهربائي واللحام الأوتوماتيكي بالقوس المغمور واللحام المحمي بالغاز المنصهر واللحام بقوس التنغستن. ولكن بالنسبة للفولاذ σs ≥ 686MPa، فإن اللحام المحمي بالغاز المنصهر هو الطريقة الأكثر ملاءمة لعملية اللحام الأوتوماتيكية. بالإضافة إلى ذلك، إذا كان يجب عليك استخدام اللحام القوسي المغمور متعدد الأسلاك واللحام الكهربائي الخبثي وطرق اللحام الأخرى ذات المدخلات الحرارية العالية ومعدل التبريد المنخفض جدًا، فمن الضروري إجراء معالجة تقسية ما بعد اللحام.

عندما يتم زيادة مدخلات الحرارة إلى الحد الأقصى للقيمة المسموح بها عندما لا يمكن تجنب التشقق، يجب اتخاذ تدابير التسخين المسبق. بالنسبة للفولاذ المقسى منخفض الكربون، فإن الغرض من التسخين المسبق هو بشكل أساسي منع التشقق البارد، وقد يكون للتسخين المسبق تأثير ضار على المتانة، لذلك يستخدم بشكل عام في لحام الفولاذ المقسى منخفض الكربون مع درجة حرارة تسخين أقل (≥ 200 درجة مئوية). يهدف التسخين المسبق بشكل أساسي إلى تقليل معدل التبريد لتحويل المارتينسيت، من خلال تأثير التقسية الذاتي للمارتنسيت لتحسين مقاومة التشقق. عندما تكون درجة حرارة التسخين مرتفعة جدًا، ليس فقط لمنع البرد والبرد ليس ضروريًا، ولكن سيجعل معدل التبريد 800-500 درجة مئوية أقل من ظهور معدل تبريد حرج للأنسجة المختلطة الهشة، بحيث تظهر المنطقة المتأثرة بالحرارة هشًا واضحًا، وذلك لتجنب زيادة درجة حرارة التسخين بشكل أعمى، والتي تشمل أيضًا درجة حرارة الطبقة البينية.

لم يعد الفولاذ المقسى منخفض الكربون بعد اللحام يخضع للمعالجة الحرارية بشكل عام، لذلك عند اختيار مواد اللحام، يجب أن يكون معدن اللحام الناتج قريبًا من الخواص الميكانيكية للمادة الأم في حالة اللحام. في حالات خاصة، مثل صلابة الهيكل كبيرة جدًا، يصعب تجنب التشقق البارد، يجب عليك اختيار قوة أقل قليلاً من المادة الأساسية كمعدن الحشو.