Sažetak zavarivanja niskougljičnog kaljenog čelika

Ova vrsta čelika kao zavareni konstrukcijski čelik visoke čvrstoće, sadržaj ugljika ograničen je na nizak, obično manji od 0,18% masenog udjela ugljika, au dizajnu sastava legure također se smatraju zahtjevima za zavarljivost, tako da je zavarivanje čelika s niskim udjelom ugljika u osnovi slično normaliziranom čeliku. Tijekom zavarivanja uglavnom se javljaju sljedeći problemi.

① toplinske pukotine u zavarivanju i pukotine uslijed ukapljivanja u zoni utjecaja topline. Kaljeni čelik s niskim udjelom ugljika općenito ima nizak sadržaj ugljika i visok sadržaj mangana, S, P kontrola je također stroža, tako da je tendencija toplinskog pucanja manja, ali s visokim sadržajem nikla i niskim sadržajem mangana niskolegiranog čelika visoke čvrstoće, to će povećati tendenciju toplinskog pucanja i pucanja ukapljivanja.

② Hladno pucanje. Budući da ova vrsta čelika sadrži više legirajućih elemenata koji mogu poboljšati prokaljivost, postoji velika sklonost hladnom pucanju. Međutim, zbog visoke Ms točke ove vrste čelika, ako se spoj može natjerati da se sporije hladi na toj temperaturi, tako da generirani martenzit ima vremena za provođenje obrade 'samokaljenja', do određene mjere kako bi se smanjila tendencija hladnog pucanja, tako da stvarna tendencija hladnog pucanja nije nužno velika.

③ Ponovno zagrijavanje krekiranja. Niskougljični kaljeni čelik sadrži V, Mo, Nb, Cr i druge jake elemente koji tvore karbid, tako da ima određenu tendenciju pucanja uslijed ponovnog zagrijavanja.

④ omekšavanje zone pod utjecajem topline. Omekšavanje se događa u području između izvorne temperature kaljenja osnovnog materijala kada je temperatura zavarivanja bila na Ac1. Što je niža izvorna temperatura kaljenja, što je veći raspon zone omekšavanja, to je teži stupanj omekšavanja.

⑤ krtost zone pod utjecajem topline. Ako pregrijana zona proizvodi martenzit s niskim udjelom ugljika i volumni udio od 10%-30% donjeg bainita, može se postići visoka žilavost. Ali kada je brzina hlađenja prebrza, formiranje volumnog udjela 100% niskougljičnog martenzita, žilavost će opasti; kada je brzina hlađenja prespora, s jedne strane, tako da će grublje zrna, s druge strane, u pregrijanoj zoni proizvesti martenzit s niskim udjelom ugljika plus bainit plus MA elemente mješovite organizacije, učinit će da pregrijana zona proizvede ozbiljniju krtost.

Kod zavarivanja σs ≥ 980MPa kaljenog čelika, mora se koristiti elektrolučno zavarivanje ili zavarivanje elektronskim snopom i druge metode zavarivanja. Za σs < 980MPa niskougljičnog kaljenog čelika može se koristiti elektrolučno zavarivanje, automatsko zavarivanje pod praškom, zavarivanje zaštićenim rastaljenim plinom i elektrolučno zavarivanje. Ali za čelik σs ≥ 686MPa, zavarivanje zaštićenim rastaljenim plinom najprikladnija je metoda automatskog procesa zavarivanja. Osim toga, ako morate koristiti višežično zavarivanje pod praškom i elektrolučno zavarivanje i druge metode zavarivanja s velikim unosom topline i vrlo malom brzinom hlađenja, potrebno je izvršiti postupak kaljenja nakon zavarivanja.

Kada se unos topline poveća na najveću dopuštenu vrijednost kada se pucanje ne može izbjeći, moraju se poduzeti mjere predgrijavanja. Za kaljeni čelik s niskim udjelom ugljika, svrha predgrijavanja je uglavnom spriječiti hladno pucanje, a predgrijavanje može imati štetan učinak na žilavost, pa se općenito koristi za zavarivanje kaljenog čelika s niskim udjelom ugljika s nižom temperaturom predgrijavanja (≤ 200 ℃). Predgrijavanje se uglavnom nada da će smanjiti brzinu hlađenja transformacije martenzita, kroz učinak samokaljenja martenzita kako bi se poboljšala otpornost na pukotine. Kada je temperatura predgrijavanja previsoka, ne samo da bi se spriječila hladnoća, a hladnoća nije potrebna, već će brzina hlađenja od 800-500 ℃ biti niža od kritične brzine hlađenja nastanka krhkog miješanog tkiva, tako da zona zahvaćena toplinom izgleda očito krhka, kako bi se izbjeglo slijepo povećanje temperature predgrijavanja, što također uključuje temperaturu međusloja.

Niskougljični kaljeni čelik nakon zavarivanja općenito se više ne obrađuje toplinom, tako da pri odabiru materijala za zavarivanje dobiveni metal za zavarivanje treba biti blizu mehaničkih svojstava osnovnog materijala u stanju zavarivanja. U posebnim slučajevima, kao što je krutost strukture vrlo velika, hladno pucanje je teško izbjeći, morate odabrati nešto nižu čvrstoću od osnovnog materijala kao dodatni metal.