Miks on kõrge süsinikusisaldusega terast keerulisem keevitada

Kõrge süsinikusisaldusega teras viitab süsinikterasest w (C), mis on suurem kui 0,6% ja millel on suurem kalduvus kõveneda kui keskmise süsinikusisaldusega teras, ja kõrge süsinikusisaldusega martensiidi moodustumist, mis on tundlikum külmade pragude tekke suhtes.

Samal ajal on keevitatud kuumusest mõjutatud tsoonis moodustunud martensiidiorganisatsioon, kõvad ja rabedad omadused, mille tulemuseks on vuugi plastilisuse ja sitkuse oluline vähenemine, mistõttu on kõrge süsinikusisaldusega terase keevitatavus üsna halb ja liite toimivuse tagamiseks tuleb kasutada spetsiaalset keevitusprotsessi.

Seetõttu kasutatakse keevitatud konstruktsioonis üldiselt harva. Kõrge süsinikusisaldusega terast kasutatakse peamiselt masinaosade jaoks, mis nõuavad suurt kõvadust ja kulumiskindlust, nagu võllid, suured hammasrattad ja haakeseadised jne.

Terase säästmiseks ja töötlemisprotsessi lihtsustamiseks kombineeritakse neid masinaosi sageli ka keeviskonstruktsioonides. Raskemasinatootmises kohtab ka kõrge süsinikusisaldusega teraskomponentide keevitamist.

Kõrge süsinikusisaldusega terasest keevisõmbluste keevitusprotsessi väljatöötamisel tuleks teha põhjalik analüüs erinevate tekkida võivate keevitusdefektide ja vastavate keevitusprotsessi meetmete kohta.

---

1 Kõrge süsinikusisaldusega terase keevitatavus

1.1 Keevitusmeetod

Kõrge süsinikusisaldusega terast kasutatakse peamiselt suure kõvadusega ja kõrge kulumiskindlusega konstruktsioonide jaoks, seega on peamised keevitusmeetodid elektroodkaarkeevitus, kõvajoodisjootmine ja sukelkaare keevitamine.

1.2 Keevitusmaterjal

Kõrge süsinikusisaldusega terase keevitamine ei nõua üldjuhul vuugi ja alusmaterjali tugevust. Keevituselektroodiga kaarkeevitust kasutatakse tavaliselt väävlisisalduse, ladestunud metalli difusiooni madala vesinikusisalduse ja madala vesinikusisaldusega keevitusvarda hea sitkuse eemaldamiseks. Keevismetalli ja lähtematerjali ning muu tugevuse nõuetes tuleks kasutada vastavat madala vesinikusisaldusega elektroodi; keevismetalli ja lähtematerjali ning muu tugevuse puhul tuleks kasutada madala vesinikusisaldusega elektroodi lähtematerjalist madalamat tugevustaset, ärge unustage valida tugevustaset kui lähtematerjali kõrge elektroodi tugevustaset. Kui alusmaterjalil ei lasta keevitamisel eelsoojeneda, võib külma pragunemise vältimiseks kuumusest mõjutatud tsoonis kasutada austeniitset roostevabast terasest keevitusvarda, et saavutada hea plastilisus ja pragunemiskindlus austeniitstruktuuriga.

1.3 Kaldserva ettevalmistamine

Keevismetallis sisalduva süsiniku massiosa piiramiseks tuleks sulamissuhet vähendada, nii et U- või V-kujuliste kaldservade üldine kasutamine keevitamisel ning pöörata tähelepanu kaldpinnale ja kaldpinnale mõlemal pool 20 mm vahemikku õli, rooste ja muu töötlemine.

1.4 Eelsoojendus

Konstruktsiooniterasest elektroodide keevitamine, keevitus tuleb eelnevalt soojendada, eelsoojendustemperatuuri reguleerimine 250 ℃ ~ 350 ℃.

1.5 Vahekihtide töötlemine

Mitmekihiline mitme kanaliga keevitamine, esimene keevitamine väikese läbimõõduga keevitusvardaga, väikese vooluga keevitamine. Üldjuhul asetage toorik pooleldi seisvasse keevitusse või kasutage keevitusvarda külgsuunas, et kogu lähtematerjali kuumusest mõjutatud tsoon soojendataks lühikese aja jooksul, et saavutada eelsoojendus- ja isolatsiooniefekt.

1.6 Keevitusjärgne kuumtöötlus

Vahetult pärast keevitamist asetatakse toorik kuumutusahju ja hoitakse pinget leevendavaks lõõmutamiseks temperatuuril 650 °C.

---

2 kõrge süsinikusisaldusega terase keevitusviga ja ennetusmeetmed

Kõrge süsinikusisaldusega terase kõvenemise kalduvus on väga suur, keevitamisel võib tekkida kuum- ja külmpragunemine.

2.1 Ennetavad meetmed termilise pragunemise korral

(1) kontrollige keevisõmbluse keemilist koostist, kontrollige rangelt väävli- ja fosforisisaldust ning suurendage korralikult mangaani kogust, et parandada keevisõmbluse korraldust ja vähendada segregatsiooni.

2) Kontrollige keevisõmbluse kuju, laiuse ja sügavuse suhe peaks olema veidi suurem, et vältida keevisõmbluse keskpunkti kõrvalekaldeid.

(3) jäikade keevitatud osade jaoks tuleks valida sobivad keevitusparameetrid, sobiv keevitusjärjekord ja -suund.

4) Vajadusel rakendatakse eelsoojenduse ja aeglase jahutamise meetmeid, et vältida termiliste pragude teket.

(5) parandada elektroodi või voo leeliselisust, et vähendada keevisõmbluse lisandite sisaldust ja parandada eraldusastet.

2.2 Külmpragunemise vältimise meetmed 

1) Eelsoojendus enne keevitamist ja aeglane jahutamine pärast keevitamist mitte ainult ei vähenda kuumusest mõjutatud tsooni kõvadust ja rabedust, vaid kiirendab ka vesiniku difusiooni väljapoole keevisõmbluses.

2) Sobivate keevitusmeetmete valimine.

3) Keevisliidese survepinge vähendamiseks ja keevitatud osade pingeseisundi parandamiseks kasutage sobivat montaaži- ja keevitusjärjestust.

4) Valige sobivad keevitusmaterjalid, kuivatage keevitusvarras ja räbusti enne keevitamist ning tehke need kohe kättesaadavaks.

5) Enne keevitamist tuleb vesi, rooste ja muu mustus kaldpinna ümbert mitteväärismetalli pinnalt hoolikalt eemaldada, et vähendada hajutatud vesiniku sisaldust keevisõmbluses.

6) Vesiniktöötlus tuleks läbi viia vahetult enne keevitamist, et vesinik saaks keevisliitest täielikult välja pääseda.

7) Pinge leevendamise lõõmutamine tuleks läbi viia kohe pärast keevitamist, et soodustada vesiniku difusiooni keevisõmbluses väljapoole