Чаму сталь з высокім утрыманнем вугляроду складаней зварваць

Высокавугляродзістая сталь адносіцца да w (C) вышэй за 0,6% вугляродзістай сталі, якая мае вялікую тэндэнцыю да зацвярдзення, чым сярэдневугляродзістая сталь, і да адукацыі высокавугляродзістага мартэнсіту, больш адчувальнага да адукацыі халодных расколін.

У той жа час мартенситная арганізацыя, якая ўтвараецца ў зварной зоне тэрмічнага ўздзеяння, валодае цвёрдымі і далікатнымі ўласцівасцямі, што прыводзіць да значнага зніжэння пластычнасці і трываласці злучэння, таму зварваемасць высокавугляродзістай сталі даволі дрэнная, і для забеспячэння прадукцыйнасці злучэння неабходна выкарыстоўваць спецыяльны працэс зваркі.

Такім чынам, у зварной канструкцыі, як правіла, выкарыстоўваецца рэдка. Высокавугляродзістая сталь у асноўным выкарыстоўваецца для дэталяў машын, якія патрабуюць высокай цвёрдасці і зносаўстойлівасці, такіх як валы, вялікія шасцярні і муфты і г.д.

Для эканоміі сталі і спрашчэння працэсу апрацоўкі гэтыя дэталі машын таксама часта аб'ядноўваюць у зварныя канструкцыі. У цяжкім машынабудаванні таксама сустракаецца зварка кампанентаў з высокавугляродзістай сталі.

Пры распрацоўцы працэсу зваркі зварных вырабаў з высокавугляродзістай сталі неабходна правесці комплексны аналіз розных дэфектаў зваркі, якія могуць узнікнуць, і адпаведныя меры па зварцы.

---

1 Зварваемасць высокавугляродзістай сталі

1.1 Спосаб зваркі

Высокавугляродзістая сталь у асноўным выкарыстоўваецца для вырабу канструкцый высокай цвёрдасці і высокай зносаўстойлівасці, таму асноўнымі метадамі зваркі з'яўляюцца дугавая зварка электродам, пайка і зварка пад флюсам.

1.2 Зварачны матэрыял

Зварка высокавугляродзістай сталі звычайна не патрабуе трываласці злучэння і асноўнага матэрыялу. Дугавая зварка зварачным электродам звычайна выкарыстоўваецца для выдалення ёмістасці серы, нізкага ўтрымання вадароду пры дыфузіі нанесенага металу, добрай трываласці зварачнага стрыжня з нізкім утрыманнем вадароду. У патрабаваннях да металу зварнога шва і асноўнага матэрыялу і іншай трываласці павінен выкарыстоўвацца адпаведны ўзровень электрода з нізкім утрыманнем вадароду; у метале зварнога шва і асноўнага матэрыялу і іншай трываласці, узровень трываласці павінен быць выкарыстаны ніжэй, чым зыходны матэрыял электрода з нізкім утрыманнем вадароду, памятайце, што нельга выбіраць узровень трываласці, чым зыходны матэрыял з высокім электродам. Калі асноўны матэрыял не дапускаецца да папярэдняга нагрэву пры зварцы, для прадухілення халодных расколін у зоне тэрмічнага ўздзеяння можна выкарыстоўваць зварачны стрыжань з аўстенітнай нержавеючай сталі для атрымання добрай пластычнасці і ўстойлівасці да расколін аўстенітнай арганізацыі.

1.3 Падрыхтоўка фаскі

Для таго, каб абмежаваць масавую долю вугляроду ў метале зварнога шва, каэфіцыент плаўлення павінен быць зменшаны, таму звычайнае выкарыстанне U- або V-вобразных фасок пры зварцы, і звярніце ўвагу на скос і скос з абодвух бакоў дыяпазону 20 мм ад масла, іржы і іншай апрацоўкі.

1.4 Папярэдні падагрэў

Зварка канструкцыйнай сталі электродам, зварка павінна быць папярэдне нагрэта перад, кантроль тэмпературы папярэдняга нагрэву пры 250 ℃ ~ 350 ℃.

1.5 Прамежкавая апрацоўка

Шматслаёвая шматканальная зварка, першая зварка з выкарыстаннем зварачнага стрыжня малога дыяметра, зварка малым токам. Як правіла, змяшчаюць нарыхтоўку ў напаўстаянне зваркі або выкарыстоўваюць зварачны стрыжань збоку, каб уся зона тэрмічнага ўздзеяння асноўнага матэрыялу награвалася за кароткі прамежак часу, каб атрымаць эфект папярэдняга нагрэву і ізаляцыі.

1.6 Тэрмаапрацоўка пасля зваркі

Адразу пасля зваркі нарыхтоўка змяшчаецца ў награвальную печ і вытрымліваецца пры 650°C для адпалу для зняцця напружання.

---

2 высокавугляродзістай сталі дэфекты зваркі і прафілактычныя меры

З-за высокавугляродзістай сталі тэндэнцыя да загартоўкі вельмі вялікая, у зварцы схільныя да гарачых і халодных расколін.

2.1 Меры прафілактыкі тэрмічнага парэпання

(1) кантраляваць хімічны склад зварнога шва, строгі кантроль утрымання серы і фосфару, а таксама належным чынам павялічыць колькасць марганца для паляпшэння арганізацыі зварнога шва і памяншэння сегрэгацыі.

2) Кантралюйце форму шва, стаўленне шырыні да глыбіні павінна быць крыху больш, каб пазбегнуць адхілення цэнтра шва.

(3) для жорсткіх зварных частак, варта выбраць адпаведныя параметры зваркі, адпаведны парадак і кірунак зваркі.

4) Меры папярэдняга нагрэву і павольнага астуджэння прымаюцца, калі гэта неабходна, каб прадухіліць узнікненне цеплавых расколін.

(5) палепшыць шчолачнасць электрода або флюсу, каб паменшыць утрыманне прымешак у зварным шве і палепшыць ступень сегрэгацыі.

2.2 Меры па прадухіленні халоднага парэпання 

1) Папярэдні нагрэў перад зваркай і павольнае астуджэнне пасля зваркі не толькі зніжае цвёрдасць і далікатнасць зоны тэрмічнага ўздзеяння, але і паскарае вонкавую дыфузію вадароду ў шве.

2) Выбар адпаведных мер зваркі.

3）Выберыце прыдатную паслядоўнасць зборкі і зваркі, каб паменшыць абмежавальнае напружанне зварнога злучэння і палепшыць стан напружання зварных частак.

4) Выберыце прыдатныя зварачныя матэрыялы, высушыце зварачны пруток і флюс перад зваркай і зрабіце іх даступнымі.

5) Перад зваркай неабходна старанна выдаліць ваду, іржу і іншую бруд з паверхні асноўнага металу вакол фаскі, каб паменшыць утрыманне рассеянага вадароду ў шве.

6) Апрацоўку вадародам неабходна праводзіць непасрэдна перад зваркай, каб вадарод мог цалкам выйсці са зварнога злучэння.

7）Апрацоўку адпалу для зняцця напружання трэба праводзіць адразу пасля зваркі, каб спрыяць дыфузіі вадароду ў зварным шве вонкі