De ce oțelul cu conținut ridicat de carbon este mai dificil de sudat

Oțelul cu conținut ridicat de carbon se referă la w (C) mai mare de 0,6% oțel carbon, care are o tendință mai mare de întărire decât oțelul cu carbon mediu și formarea de martensite cu conținut ridicat de carbon, mai sensibil la formarea de fisuri la rece.

În același timp, organizarea martensitei formată în zona afectată de căldură sudată, proprietăți dure și fragile, rezultând o reducere semnificativă a plasticității și tenacității îmbinării, astfel încât sudabilitatea oțelului cu conținut ridicat de carbon este destul de slabă și trebuie să ia un proces de sudare special pentru a asigura performanța îmbinării.

Prin urmare, în structura sudate, în general rar folosit. Oțelul cu conținut ridicat de carbon este utilizat în principal pentru piesele de mașini care necesită duritate ridicată și rezistență la uzură, cum ar fi arbori, angrenaje mari și cuplaje etc.

Pentru a economisi oțelul și a simplifica procesul de prelucrare, aceste piese de mașină sunt adesea combinate în structuri sudate. În producția de mașini grele, se întâlnește și sudarea componentelor din oțel cu conținut ridicat de carbon.

Atunci când se dezvoltă procesul de sudare a sudurilor din oțel cu conținut ridicat de carbon, trebuie luată o analiză cuprinzătoare a diferitelor defecte de sudare care pot apărea și măsurile corespunzătoare ale procesului de sudare.

---

1 Sudabilitatea oțelului cu conținut ridicat de carbon

1.1 Metoda de sudare

Oțelul cu conținut ridicat de carbon este utilizat în principal pentru structuri de duritate ridicată și rezistență ridicată la uzură, astfel încât principalele metode de sudare sunt sudarea cu arc cu electrozi, lipirea și sudarea cu arc scufundat.

1.2 Material de sudare

Sudarea oțelului cu conținut ridicat de carbon nu necesită, în general, rezistența îmbinării și a materialului de bază. Sudarea cu arc cu electrozi de sudură este în general utilizată pentru a elimina capacitatea de sulf, conținutul scăzut de hidrogen al difuziei metalului depus, rezistența bună a tijei de sudură de tip scăzut de hidrogen. În cerințele metalului de sudură și materialului de bază și alte rezistențe, trebuie utilizat nivelul corespunzător de electrod cu conținut scăzut de hidrogen; în metalul de sudură și materialul de bază și alte rezistențe, nivelul de rezistență ar trebui să fie utilizat sub materialul de bază al electrodului cu conținut scăzut de hidrogen, nu uitați să nu alegeți nivelul de rezistență decât electrodul ridicat al materialului părinte. Dacă materialul de bază nu este lăsat să se preîncălzească în timpul sudării, pentru a preveni fisurarea la rece în zona afectată de căldură, tija de sudură din oțel inoxidabil austenitic poate fi utilizată pentru a obține o bună plasticitate și rezistență la fisurare organizare austenitică.

1.3 Pregătirea teșiturii

Pentru a limita fracția de masă a carbonului din metalul de sudură, raportul de fuziune ar trebui redus, astfel încât utilizarea generală a teșiturii în formă de U sau V la sudare și acordați atenție teșirii și teșirii de pe ambele părți ale intervalului de 20 mm de ulei, rugina și alte tratamente curate.

1.4 Preîncălzire

Sudarea cu electrozi din oțel structural, sudarea trebuie preîncălzită înainte, controlul temperaturii de preîncălzire la 250 ℃ ~ 350 ℃.

1.5 Prelucrare interstrat

Sudare multi-strat multicanal, prima sudare folosind tija de sudura cu diametru mic, sudare cu curent mic. În general, plasați piesa de prelucrat într-o sudură semi-în picioare sau utilizați oscilația laterală a tijei de sudură, pentru a face ca întreaga zonă afectată de căldură a materialului de bază să fie încălzită într-o perioadă scurtă de timp, pentru a obține efectul de preîncălzire și izolație.

1.6 Tratament termic post-sudare

Imediat după sudare, piesa de prelucrat este plasată într-un cuptor de încălzire și ținută la 650°C pentru recoacere de eliberare a tensiunilor.

---

2 defecte de sudare din oțel cu conținut ridicat de carbon și măsuri preventive

Datorită oțelului cu conținut ridicat de carbon, tendința de întărire este foarte mare, în sudare predispusă la fisurare la cald și la crăpare la rece.

2.1 Măsuri preventive pentru fisurarea termică

(1) controlați compoziția chimică a sudurii, controlul strict al conținutului de sulf și fosfor și creșteți în mod corespunzător cantitatea de mangan pentru a îmbunătăți organizarea sudurii și a reduce segregarea.

2) Controlați forma secțiunii de sudură, raportul lățime-adâncime ar trebui să fie puțin mai mare pentru a evita abaterea centrului de sudare.

(3) pentru piesele sudate rigide, ar trebui să aleagă parametrii de sudare corespunzători, ordinea și direcția de sudare corespunzătoare.

4) Se iau măsuri de preîncălzire și răcire lentă atunci când este necesar pentru a preveni generarea de fisuri termice.

(5) îmbunătățirea alcalinității electrodului sau fluxului pentru a reduce conținutul de impurități al sudurii și pentru a îmbunătăți gradul de segregare.

2.2 Măsuri de prevenire a fisurilor la rece 

1) Preîncălzirea înainte de sudare și răcirea lentă după sudare nu numai că reduce duritatea și fragilitatea zonei afectate de căldură, dar accelerează și difuzia către exterior a hidrogenului în sudare.

2) Selectarea măsurilor de sudare adecvate.

3) Adoptați o secvență adecvată de asamblare și sudare pentru a reduce solicitarea de constrângere a îmbinării sudate și pentru a îmbunătăți starea de tensiune a pieselor sudate.

4) Selectați materialele de sudură adecvate, uscați tija de sudură și fluxul înainte de sudare și puneți-le la dispoziție pe măsură ce mergeți.

5) Înainte de sudare, apa, rugina și alte murdărie de pe suprafața metalului de bază din jurul teșiturii trebuie îndepărtate cu grijă pentru a reduce conținutul de hidrogen difuzat în sudare.

6) Tratamentul cu hidrogen trebuie efectuat imediat înainte de sudare, astfel încât hidrogenul să poată scăpa complet din îmbinarea sudată.

7) Tratamentul de recoacere a reducerii tensiunii trebuie efectuat imediat după sudare pentru a promova difuzia hidrogenului în cordonul de sudură spre exterior