Miksi korkeahiilinen teräs on vaikeampi hitsata

Hiiliteräksellä tarkoitetaan hiiliteräksen w(C):tä, joka on suurempi kuin 0,6 % ja jolla on suurempi taipumus kovettua kuin keskihiilisellä teräksellä, ja korkeahiilisen martensiitin muodostumista, joka on herkempi kylmähalkeamien muodostumiselle.

Samanaikaisesti hitsatun lämmön vaikutuksen alaisen vyöhykkeen muodostunut martensiittiorganisaatio, kovat ja hauraat ominaisuudet, mikä johtaa liitoksen plastisuuden ja sitkeyden huomattavaan heikkenemiseen, joten korkeahiilisen teräksen hitsattavuus on melko huono, ja sen on suoritettava erityinen hitsausprosessi liitoksen suorituskyvyn varmistamiseksi.

Siksi hitsatussa rakenteessa käytetään yleensä harvoin. Hiilipitoista terästä käytetään pääasiassa koneen osissa, jotka vaativat suurta kovuutta ja kulutuskestävyyttä, kuten akselit, suuret vaihteet ja kytkimet jne. .

Teräksen säästämiseksi ja koneistusprosessin yksinkertaistamiseksi näitä koneen osia yhdistetään usein myös hitsattuina rakenteina. Raskaan koneen valmistuksessa kohdataan myös hiilipitoisten teräskomponenttien hitsausta.

Korkeahiilisen teräksen hitsausprosessia kehitettäessä tulee tehdä kattava analyysi erilaisista mahdollisista hitsausvirheistä ja vastaavista hitsausprosessiin liittyvistä toimenpiteistä.

---

1 Korkeahiilisen teräksen hitsattavuus

1.1 Hitsausmenetelmä

Hiilipitoista terästä käytetään pääasiassa korkeakovuus- ja kulutuskestävyysrakenteisiin, joten päähitsausmenetelmiä ovat elektrodikaarihitsaus, kovajuotto ja upokaarihitsaus.

1.2 Hitsausmateriaali

Hiiliteräksen hitsaus ei yleensä vaadi liitoksen ja pohjamateriaalin lujuutta. Hitsauselektrodin kaarihitsausta käytetään yleensä poistamaan rikkikapasiteettia, lasketun metallin diffuusion alhainen vetypitoisuus ja matalavetyisen hitsaustangon hyvä sitkeys. Hitsausmetallin ja perusmateriaalin sekä muun lujuuden vaatimuksissa tulee käyttää vastaavaa vähävetyistä elektrodia; hitsausmetallissa ja perusmateriaalissa ja muussa lujuudessa lujuustasoa tulee käyttää matalavetyisen elektrodin perusmateriaalin alapuolella, muista olla valitsematta lujuustasoa kuin perusmateriaalin korkeaa elektrodia. Jos pohjamateriaalin ei anneta esikuumentua hitsattaessa, kylmähalkeilun estämiseksi lämpövaikutusalueella voidaan käyttää austeniittista ruostumattomasta teräksestä valmistettua hitsaustankoa hyvän plastisuuden ja halkeilunkeston austeniittisen organisoinnin saavuttamiseksi.

1.3 Viiteen valmistelu

Hiilen massaosuuden rajoittamiseksi hitsimetallissa tulee sulatussuhdetta pienentää, joten U- tai V-muotoisten viisteiden yleinen käyttö hitsauksessa ja kiinnitä huomiota viisteeseen ja viisteeseen molemmin puolin 20 mm:n öljyn, ruosteen ja muun käsittelyn puhtaana.

1.4 Esilämmitys

Rakenteellinen teräspuikkohitsaus, hitsaus on esilämmitettävä ennen, esilämmitys lämpötilan säätö 250 ℃ ~ 350 ℃.

1.5 Välikerroskäsittely

Monikerroksinen monikanavahitsaus, ensimmäinen hitsaus halkaisijaltaan pienellä hitsaussauvalla, pienivirtahitsauksella. Yleensä työkappale asetetaan puoliksi seisovaan hitsaukseen tai käytetään hitsaustankoa sivusuunnassa, jotta koko perusmateriaalin lämpövaikuttama vyöhyke lämmitetään lyhyessä ajassa esilämmitys- ja eristysvaikutuksen saavuttamiseksi.

1.6 Hitsauksen jälkeinen lämpökäsittely

Välittömästi hitsauksen jälkeen työkappale asetetaan lämmitysuuniin ja pidetään 650°C:ssa jännityksenpoistohehkutusta varten.

---

2 korkeahiilisen teräksen hitsausvirhettä ja ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä

Korkeahiilisen teräksen ansiosta karkaisukyky on erittäin suuri, hitsauksessa altis kuumahalkeilulle ja kylmähalkeilulle.

2.1 Ehkäisevät toimenpiteet lämpöhalkeilua varten

(1) valvoa hitsin kemiallista koostumusta, valvoa tiukkaa rikki- ja fosforipitoisuutta ja lisätä oikein mangaanin määrää hitsin organisoinnin parantamiseksi ja erottelun vähentämiseksi.

2) Ohjaa hitsausosan muotoa, leveys-syvyyssuhteen tulee olla hieman suurempi hitsin keskipisteen poikkeaman välttämiseksi.

(3) jäykille hitsatuille osille on valittava sopivat hitsausparametrit, sopiva hitsausjärjestys ja -suunta.

4) Esilämmitys ja hidas jäähdytys suoritetaan tarvittaessa lämpöhalkeamien syntymisen estämiseksi.

(5) parantaa elektrodin tai virtauksen alkalisuutta hitsin epäpuhtauspitoisuuden vähentämiseksi ja erotteluasteen parantamiseksi.

2.2 Kylmähalkeilun ehkäisytoimenpiteet 

1) Esikuumennus ennen hitsausta ja hidas jäähdytys hitsauksen jälkeen ei ainoastaan ​​vähennä lämpövaikutusalueen kovuutta ja haurautta, vaan myös nopeuttaa vedyn diffuusiota ulospäin hitsauksessa.

2) Sopivien hitsaustoimenpiteiden valinta.

3) Ota käyttöön sopiva kokoonpano- ja hitsausjärjestys vähentääksesi hitsausliitoksen rajoitusjännitystä ja parantaaksesi hitsattujen osien jännitystilaa.

4) Valitse sopivat hitsausmateriaalit, kuivaa hitsaustanko ja juoksute ennen hitsausta ja aseta ne saataville.

5) Ennen hitsausta viisteen ympärillä olevan epäjalometallipinnan vesi, ruoste ja muu lika tulee poistaa varovasti, jotta hitsauksessa hajaantuneen vedyn määrä vähenee.

6) Vetykäsittely tulee suorittaa välittömästi ennen hitsausta, jotta vety pääsee kokonaan pois hitsausliitoksesta.

7) Jännityksenpoiston hehkutuskäsittely tulee suorittaa välittömästi hitsauksen jälkeen vedyn diffuusion edistämiseksi hitsaussaumassa ulospäin