なぜ高炭素鋼を溶接するのが難しいのか

高炭素鋼は、中程度の炭素鋼よりも硬化する傾向が大きい炭素鋼の0.6％を超えるW（c）と、冷たい亀裂の形成に敏感である高炭素マルテンサイトの形成を指します。

同時に、マルテンサイト組織は、溶接された熱に影響を受けたゾーン、硬くて脆性の特性で形成され、関節の可塑性と靭性が大幅に減少するため、高炭素鋼の溶接性は非常に貧弱であり、ジョイントのパフォーマンスを確保するために特別な溶接プロセスを取る必要があります。

したがって、溶接された構造では、一般にめったに使用されません。高炭素鋼は、主に、シャフト、大きなギア、カップリングなど、高い硬度と耐摩耗性を必要とする機械部品に使用されます。

スチールを節約して機械加工プロセスを簡素化するために、これらの機械部品は溶接構造でも組み合わされることがよくあります。重機の製造では、高炭素鋼成分の溶接にも遭遇します。

高炭素鋼溶接の溶接プロセスを開発するときは、発生する可能性のあるさまざまな溶接欠陥の包括的な分析と、対応する溶接プロセス測定値をとる必要があります。

---

1高​​炭素鋼の溶接性

1.1溶接方法

高炭素鋼は、主に高硬度と高耐摩耗性構造に使用されるため、主な溶接方法は電極アーク溶接、ろう付け、水没アーク溶接です。

1.2溶接材料

高炭素鋼溶接では、一般に、関節と基本材料の強度は必要ありません。溶接電極アーク溶接は、一般に硫黄容量、堆積した金属の拡散の低水素含有量、低水素型溶接棒の良好な靭性を除去するために使用されます。溶接金属の要件と親材料およびその他の強度では、対応する低水素電極のレベルを使用する必要があります。溶接金属と親材料およびその他の強度では、強度レベルを低水素電極の親材料の下に使用する必要があります。親材料の高電極よりも強度レベルを選択しないことを忘れないでください。溶接時に基本材料が予熱しない場合、熱に影響を受けたゾーンでの冷蔵亀裂を防ぐために、オーステナイトステンレス鋼の溶接ロッドを使用して、優れた可塑性と亀裂抵抗オーステナイト組織を得ることができます。

1.3ベベル準備

溶接金属中の炭素の質量分率を制限するために、融合比を減らす必要があります。そのため、溶接時にU字型のベベルを一般的に使用し、20mm範囲のオイル、錆、その他の処理の両側のベベルとベベルに注意を払います。

1.4予熱

構造鋼電極溶接、溶接は前に予熱する必要があり、250 〜350℃で温度制御を予熱します。

1.5層間処理

マルチレイヤーマルチチャネル溶接、小径溶接ロッドを使用した最初の溶接、小さな電流溶接。通常、ワークピースを半確定の溶接に入れたり、溶接ロッドのラテラルスイングを使用して、親材料の熱に影響を受けたゾーン全体を短時間加熱して、予熱と断熱効果を得るために加熱します。

1.6溶接後の熱処理

溶接直後、ワークピースは加熱炉に入れられ、650°Cに保持され、ストレス緩和アニーリングがあります。

---

2高炭素鋼溶接欠陥と予防措置

高炭素鋼の硬化傾向は非常に大きいため、溶接は熱い亀裂と冷たい亀裂が生じやすくなります。

2.1熱亀裂の予防措置

（1）溶接の化学組成、硫黄およびリン含有量の厳密な制御を制御し、溶接組織を改善し、分離を減らすためにマンガンの量を適切に増やします。

2）溶接セクションの形状を制御すると、溶接センターの偏差を避けるために、幅と深い比率がわずかに大きくなるはずです。

（3）剛性溶接部品の場合、適切な溶接パラメーター、適切な溶接順序、方向を選択する必要があります。

4）熱亀裂の生成を防ぐために必要な場合、予熱と遅い冷却措置が講じられます。

（5）電極またはフラックスのアルカリ度を改善して、溶接の不純物含有量を減らし、分離の程度を改善します。

2.2コールドクラッキング予防措置 

1）溶接前の予熱と溶接後の遅い冷却は、熱に影響を受けるゾーンの硬度と脆性を低下させるだけでなく、溶接中の水素の外向きの拡散を促進します。

2）適切な溶接測定値を選択します。

3 fot適切なアセンブリと溶接シーケンスを採用して、溶接接合部の制約応力を軽減し、溶接部品の応力状態を改善します。

4）適切な溶接材料を選択し、溶接前に溶接ロッドとフラックスを乾燥させ、行くにつれて利用できるようにします。

5）溶接前に、溶接の拡散した水素の含有量を減らすために、ベベルの周りの基礎金属表面の水、錆、その他の汚れを慎重に除去する必要があります。

6）水素処理は溶接の直前に実施する必要があります。そうすれば、水素が溶接接合部から完全に逃げることができます。

7）溶接直後にストレス緩和のアニーリング処理は、溶接継ぎ目の水素の拡散を促進するために実行する必要があります。