สรุปการเชื่อมเหล็กเทมเปอร์คาร์บอนต่ำ

เหล็กประเภทนี้เป็นเหล็กโครงสร้างเชื่อมที่มีความแข็งแรงสูง ปริมาณคาร์บอนจะถูกจำกัดให้อยู่ในระดับต่ำ ซึ่งมักจะน้อยกว่า 0.18% ของมวลคาร์บอน และในการออกแบบองค์ประกอบของโลหะผสมก็ถือเป็นข้อกำหนดในการเชื่อมด้วย ดังนั้นการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำโดยทั่วไปจึงคล้ายกับเหล็กธรรมดา ปัญหาต่อไปนี้ส่วนใหญ่เกิดขึ้นระหว่างการเชื่อม

1 การแตกร้าวจากความร้อนในรอยเชื่อมและการแตกตัวของของเหลวในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำโดยทั่วไปมีปริมาณคาร์บอนต่ำและมีแมงกานีสสูง การควบคุม S, P ก็เข้มงวดกว่าเช่นกัน ดังนั้นแนวโน้มของการแตกร้าวจากความร้อนจึงน้อยกว่า แต่เหล็กที่มีความแข็งแรงสูงโลหะผสมต่ำประเภทนิกเกิลสูงและแมงกานีสต่ำ จะเพิ่มแนวโน้มของการแตกร้าวด้วยความร้อนและการแตกตัวเป็นของเหลว

② การแคร็กเย็น เนื่องจากเหล็กประเภทนี้มีองค์ประกอบโลหะผสมมากกว่าซึ่งสามารถปรับปรุงการชุบแข็งได้ จึงมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกร้าวเมื่อเย็นมาก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากจุด Ms สูงของเหล็กประเภทนี้ หากข้อต่อสามารถทำให้เย็นลงได้ช้ากว่าที่อุณหภูมินั้น เพื่อให้มาร์เทนไซต์ที่สร้างขึ้นมีเวลาดำเนินการ 'แบ่งเบาบรรเทาด้วยตนเอง' ในระดับหนึ่ง ในระดับหนึ่งเพื่อลดแนวโน้มของการแตกร้าวด้วยความเย็น ดังนั้นแนวโน้มที่แท้จริงของการแตกร้าวด้วยความเย็นจึงไม่จำเป็นต้องมาก

3. อุ่นการแคร็กอีกครั้ง เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำเทมเปอร์ประกอบด้วย V, Mo, Nb, Cr และองค์ประกอบขึ้นรูปคาร์ไบด์ที่แข็งแกร่งอื่นๆ ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะทำให้การแตกร้าวร้อนอีกครั้ง

④โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนอ่อนตัวลง การอ่อนตัวเกิดขึ้นในพื้นที่ระหว่างอุณหภูมิการอบคืนตัวเดิมของวัสดุฐานเมื่อให้ความร้อนอุณหภูมิการเชื่อมอยู่ที่ Ac1 ยิ่งอุณหภูมิการอบคืนตัวเดิมต่ำลง ช่วงของโซนการอ่อนตัวก็จะยิ่งมากขึ้น ระดับของการอ่อนตัวก็จะยิ่งรุนแรงมากขึ้นเท่านั้น

⑤การเปราะโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน หากโซนที่ให้ความร้อนยวดยิ่งผลิตมาร์เทนไซต์ที่มีคาร์บอนต่ำและมีเศษส่วนปริมาตร 10%-30% ของเบนไนต์ส่วนล่าง ก็จะได้ความเหนียวสูง แต่เมื่ออัตราการทำความเย็นเร็วเกินไป การก่อตัวของเศษส่วนปริมาตรของมาร์เทนไซต์คาร์บอนต่ำ 100% ความเหนียวจะลดลง เมื่ออัตราการทำความเย็นช้าเกินไป ในทางกลับกัน เมล็ดหยาบในโซนร้อนยวดยิ่งจะผลิตมาร์เทนไซต์คาร์บอนต่ำบวกกับเบนไนต์บวกองค์ประกอบ MA ขององค์กรผสม จะทำให้โซนร้อนยวดยิ่งทำให้เกิดการเปราะที่รุนแรงมากขึ้น

ในการเชื่อมเหล็กกล้าเทมเปอร์ σs ≥ 980MPa ต้องใช้การเชื่อมอาร์กทังสเตนหรือการเชื่อมด้วยลำแสงอิเล็กตรอน และวิธีการเชื่อมอื่นๆ สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ σs < 980MPa สามารถใช้การเชื่อมอาร์กอิเล็กโทรด การเชื่อมอาร์กอัตโนมัติแบบจุ่ม การเชื่อมแบบป้องกันแก๊สหลอมเหลว และการเชื่อมอาร์กทังสเตนได้ แต่สำหรับเหล็ก σs ≥ 686MPa การเชื่อมด้วยแก๊สหลอมเหลวเป็นวิธีการเชื่อมอัตโนมัติที่เหมาะสมที่สุด นอกจากนี้ หากคุณต้องใช้การเชื่อมอาร์กแบบจุ่มใต้น้ำหลายสายและการเชื่อมด้วยไฟฟ้าสแลก และวิธีการเชื่อมอื่นๆ ที่มีการป้อนความร้อนสูงและอัตราการทำความเย็นต่ำมาก จำเป็นต้องดำเนินการอบคืนตัวหลังการเชื่อม

เมื่ออินพุตความร้อนเพิ่มขึ้นเป็นค่าสูงสุดที่อนุญาต เมื่อไม่สามารถหลีกเลี่ยงการแตกร้าวได้ จะต้องดำเนินมาตรการอุ่นเครื่องก่อน สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ วัตถุประสงค์ของการอุ่นก่อนคือเพื่อป้องกันการแตกร้าวด้วยความเย็นเป็นหลัก และการอุ่นก่อนอาจส่งผลเสียต่อความเหนียว ดังนั้นโดยทั่วไปจึงใช้ในการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่มีอุณหภูมิอุ่นต่ำ (≤ 200 ℃) การอุ่นเครื่องส่วนใหญ่หวังที่จะลดอัตราการเย็นตัวของการเปลี่ยนแปลงของมาร์เทนไซต์ โดยอาศัยเอฟเฟกต์การแบ่งเบาบรรเทาของมาร์เทนไซต์เพื่อปรับปรุงความต้านทานการแตกร้าว เมื่ออุณหภูมิอุ่นสูงเกินไป ไม่เพียงแต่เพื่อป้องกันความเย็นและความเย็นไม่จำเป็น แต่จะทำให้อัตราการทำความเย็น 800-500 ℃ ต่ำกว่าอัตราการทำความเย็นที่สำคัญของเนื้อเยื่อผสมเปราะ เพื่อให้โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนปรากฏการเปราะอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงการเพิ่มอุณหภูมิอุ่นแบบสุ่มสี่สุ่มห้า ซึ่งรวมถึงอุณหภูมิระหว่างชั้นด้วย

โดยทั่วไปเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่ผ่านการเชื่อมแล้วจะไม่ได้รับการบำบัดความร้อนอีกต่อไป ดังนั้นในการเลือกวัสดุการเชื่อม โลหะเชื่อมที่ได้จึงควรใกล้เคียงกับคุณสมบัติทางกลของวัสดุหลักในสถานะการเชื่อม ในกรณีพิเศษ เช่น ความแข็งของโครงสร้างมีขนาดใหญ่มาก การแตกร้าวเย็นเป็นเรื่องยากที่จะหลีกเลี่ยง คุณต้องเลือกความแข็งแรงที่ต่ำกว่าวัสดุฐานเล็กน้อยเป็นโลหะตัวเติม