고탄소강은 w(C)가 탄소강의 0.6%보다 높은 것을 말하며, 이는 중탄소강에 비해 경화 경향이 크고, 고탄소 마르텐사이트가 형성되어 냉간균열 형성에 더 민감합니다.
동시에, 용접 열 영향부에 마르텐사이트 조직이 형성되어 단단하고 부서지기 쉬운 특성이 발생하여 접합부의 가소성과 인성이 크게 감소하므로 고탄소강의 용접성은 매우 열악합니다. 조인트의 성능을 보장하기 위해 특수 용접 공정을 수행합니다.
따라서 용접 구조에서는 일반적으로 거의 사용되지 않습니다.고탄소강은 샤프트, 대형기어, 커플링 등 높은 경도와 내마모성을 요구하는 기계부품에 주로 사용됩니다.
강철을 절약하고 가공 공정을 단순화하기 위해 이러한 기계 부품은 용접 구조로 결합되는 경우도 많습니다.중장비 제조에서는 고탄소강 부품의 용접도 발생합니다.
고탄소강 용접물의 용접 공정을 개발할 때 발생할 수 있는 다양한 용접 결함에 대한 종합적인 분석과 그에 따른 용접 공정 조치가 취해져야 합니다.
1 고탄소강의 용접성
1.1 용접방법
고탄소강은 주로 고경도, 고내마모 구조에 사용되므로 주요 용접방법으로는 전극아크용접, 브레이징, 서브머지드아크용접 등이 있습니다.
1.2 용접재료
고탄소강 용접에는 일반적으로 접합부와 모재의 강도가 필요하지 않습니다.용접 전극 아크 용접은 일반적으로 황 용량, 용착 금속 확산의 낮은 수소 함량, 저수소계 용접봉의 우수한 인성을 제거하는 데 사용됩니다.용접 금속, 모재 및 기타 강도 요구 사항에 따라 해당 수준의 저수소 전극을 사용해야 합니다.용접 금속 및 모재 및 기타 강도에 있어서 강도 수준은 저수소 전극의 모재 아래에 사용되어야 하며, 모재 높은 전극보다 강도 수준을 선택하지 않는 것을 기억하십시오.용접 시 모재를 예열하지 않는 경우 열 영향부의 냉간 균열을 방지하기 위해 오스테나이트계 스테인레스강 용접봉을 사용하여 우수한 소성 및 내균열성 오스테나이트 조직을 얻을 수 있습니다.
1.3 베벨 준비
용접 금속의 탄소 질량 분율을 제한하려면 융합 비율을 줄여야하므로 용접시 일반적으로 U 자형 또는 V 자형 베벨을 사용하고 용접 양면의 베벨과 베벨에주의하십시오 20mm 범위의 기름, 녹, 기타 처리물이 깨끗합니다.
1.4 예열
구조용 강 전극 용접은 용접 전에 예열해야하며 예열 온도는 250 ℃ ~ 350 ℃로 조절됩니다.
1.5 중간층 처리
다층 다채널 용접, 소구경 용접봉을 이용한 최초의 용접, 소전류 용접.일반적으로 공작물을 반립 용접으로 배치하거나 용접봉 측면 스윙을 사용하여 모재의 열 영향 영역 전체를 단시간에 가열하여 예열 및 단열 효과를 얻습니다.
1.6 용접후열처리
용접 직후 공작물을 가열로에 넣고 응력 제거 어닐링을 위해 650°C로 유지합니다.
2. 고탄소강 용접불량 및 예방조치
고탄소강은 경화 경향이 매우 크기 때문에 용접 시 열간 균열 및 냉간 균열이 발생하기 쉽습니다.
2.1 열균열 예방대책
(1) 용접의 화학적 조성을 제어하고, 황 및 인 함량을 엄격하게 제어하고, 망간의 양을 적절하게 증가시켜 용접 조직을 개선하고 편석을 줄입니다.
2) 용접 단면의 형상을 제어합니다. 용접 중심의 편차를 피하기 위해 너비 대 깊이 비율이 약간 커야 합니다.
(3) 견고한 용접 부품의 경우 적절한 용접 매개 변수, 적절한 용접 순서 및 방향을 선택해야 합니다.
4) 열균열 발생을 방지하기 위해 필요한 경우 예열 및 서냉 조치를 취한다.
(5) 전극 또는 플럭스의 알칼리도를 개선하여 용접의 불순물 함량을 줄이고 편석 정도를 향상시킵니다.
2.2 냉간 균열 방지 대책
1) 용접 전 예열과 용접 후 서냉은 열영향부의 경도와 취성을 감소시킬 뿐만 아니라 용접부에서 수소의 외부 확산을 가속화합니다.
2) 적절한 용접 방법을 선택합니다.
3) 용접 조인트의 구속 응력을 줄이고 용접 부품의 응력 상태를 개선하기 위해 적절한 조립 및 용접 순서를 채택하십시오.
4) 적합한 용접재료를 선정하고, 용접 전 용접봉과 플럭스를 건조시킨 후, 그대로 사용 가능하도록 하십시오.
5) 용접 전, 베벨 주변의 모재 표면에 있는 물, 녹, 기타 오물을 조심스럽게 제거하여 용접부 내 확산된 수소의 함량을 줄여야 합니다.
6) 수소처리는 용접 직전에 실시하여 용접 이음부에서 수소가 완전히 빠져나갈 수 있도록 해야 합니다.
7) 응력 제거 어닐링 처리는 용접 이음새의 수소 확산을 촉진하기 위해 용접 직후 수행되어야합니다.