Yhteenveto vähähiilisen karkaistun teräksen hitsauksesta

Tämän tyyppisen teräksen lujaksi hitsatuksi rakenneteräkseksi hiilipitoisuus on rajoitettu alhaiseen, yleensä alle 0,18 %:n hiilimassaosuuteen, ja seoskoostumuksen suunnittelussa otetaan huomioon myös hitsattavuusvaatimukset, joten vähähiilisen karkaistun teräksen hitsaus on periaatteessa samanlainen kuin normalisoitu teräs. Seuraavat ongelmat ilmenevät pääasiassa hitsauksen aikana.

① lämpöhalkeilu hitsauksessa ja nesteytyshalkeilu lämmön vaikutusalueella. Matalahiilinen karkaistu teräs yleensä alhainen hiilipitoisuus ja korkea mangaanipitoisuus, S, P -ohjaus on myös tiukempi, joten lämpöhalkeilun taipumus on pienempi, mutta korkean nikkelin ja matalan mangaanin tyyppinen matalaseosteinen korkealujuus teräs lisää lämpöhalkeilua ja nesteytyshalkeilua.

② Kylmähalkeilu. Koska tämäntyyppinen teräs sisältää enemmän seosaineita, jotka voivat parantaa karkenevuutta, kylmähalkeilulle on suuri taipumus. Kuitenkin tämän tyyppisen teräksen korkeasta Ms-pisteestä johtuen, jos liitos saadaan jäähtymään hitaammin kyseisessä lämpötilassa, jotta syntyvä martensiitilla on aikaa suorittaa 'itsekarkaisu' käsittely, jossain määrin vähentää kylmähalkeilutaipumusta, joten todellinen kylmähalkeilutaipumus ei välttämättä ole suuri.

③ Kuumenna halkeilu uudelleen. Vähähiilinen karkaistu teräs sisältää V, Mo, Nb, Cr ja muita vahvoja kovametallia muodostavia elementtejä, joten sillä on tietty taipumus lämmittää halkeilua.

④ lämpövaikutusten vyöhykkeen pehmeneminen. Pehmenemistä tapahtuu perusmateriaalin alkuperäisen karkaisulämpötilan välisellä alueella, kun hitsauslämpötila on lämmitetty Ac1:een. Mitä matalampi alkuperäinen karkaisulämpötila, sitä suurempi pehmennysvyöhykkeen alue, sitä ankarampi pehmenemisaste.

⑤ lämpövaikutusten vyöhykkeen haurastumista. Jos tulistettu vyöhyke tuottaa vähähiilistä martensiittia ja tilavuusosuuden 10–30 % alemmasta bainiittista, voidaan saavuttaa korkea sitkeys. Mutta kun jäähdytysnopeus on liian nopea, muodostuu 100 % vähähiilisen martensiitin tilavuusosuus, sitkeys heikkenee; kun jäähdytysnopeus on liian hidas, niin toisaalta jyvien karkeneminen tulistetun vyöhykkeen aikana tuottaa vähähiilistä martensiittia plus bainiittia sekä sekaorganisaation MA-elementtejä, saa tulistetun vyöhykkeen tuottamaan vakavampaa haurautta.

Hitsauksessa σs ≥ 980MPa karkaistua terästä, tulee käyttää volframikaarihitsausta tai elektronisuihkuhitsausta ja muita hitsausmenetelmiä. σs < 980 MPa vähähiiliselle karkaistulle teräkselle voidaan käyttää elektrodikaarihitsausta, automaattista upokaarihitsausta, suojakaasuhitsausta ja volframikaarihitsausta. Mutta σs ≥ 686 MPa teräkselle sulakaasusuojattu hitsaus on sopivin automaattinen hitsausprosessimenetelmä. Lisäksi, jos joudut käyttämään monilankaa uppokaarihitsausta ja sähkökuonahitsausta ja muita hitsausmenetelmiä, joilla on suuri lämmöntuotto ja erittäin alhainen jäähdytysnopeus, on tarpeen suorittaa hitsin jälkeinen karkaisukäsittely.

Kun lämmöntuotto nostetaan sallittuun enimmäisarvoon, kun halkeilua ei voida välttää, on suoritettava esilämmitystoimenpiteitä. Vähähiilisen karkaistun teräksen esilämmityksen tarkoituksena on pääasiassa estää kylmähalkeilua, ja esilämmityksellä voi olla haitallinen vaikutus sitkeyteen, joten sitä käytetään yleensä hitsattaessa vähähiilistä karkaistua terästä alhaisemmalla esilämmityslämpötilalla (≤ 200 ℃). Esilämmityksellä pyritään pääasiassa vähentämään martensiitin muutoksen jäähtymisnopeutta martensiitin itsekarkaisuvaikutuksen avulla, joka parantaa halkeamiskestävyyttä. Kun esilämmityslämpötila on liian korkea, ei vain kylmän ja kylmän estämiseksi ole välttämätöntä, vaan 800-500 ℃:n jäähtymisnopeus on alhaisempi kuin hauraiden sekakudosten kriittinen jäähdytysnopeus, joten lämmön vaikutuksesta kärsivä vyöhyke näyttää ilmeiseltä haurastumiselta, jotta vältetään sokeasti nostamalla esilämmityslämpötilaa, joka sisältää myös välikerroksen lämpötilan.

Vähähiilinen karkaistu teräs hitsauksen jälkeen ei yleensä ole enää lämpökäsittelyä, joten hitsausmateriaalien valinnassa syntyvän hitsimetallin tulee olla lähellä perusmateriaalin mekaanisia ominaisuuksia hitsaustilassa. Erikoistapauksissa, kuten rakenteen jäykkyys on erittäin suuri, kylmähalkeilua on vaikea välttää, täytemetalliksi on valittava hieman perusmateriaalia pienempi lujuus.