Yüksek karbonlu çeliğin kaynaklanması neden daha zordur?

Yüksek karbonlu çelik, orta karbonlu çeliğe göre sertleşme eğilimi daha yüksek olan ve soğuk çatlak oluşumuna daha duyarlı olan yüksek karbonlu martensit oluşumuna sahip olan %0,6'dan daha yüksek karbon çeliğine (C) karşılık gelir.

Aynı zamanda, kaynaklı ısıdan etkilenen bölgede oluşan martenzit organizasyonu, sert ve kırılgan özellikler, bağlantının plastisitesinde ve tokluğunda önemli bir azalmaya neden olur, bu nedenle yüksek karbonlu çeliğin kaynaklanabilirliği oldukça zayıftır ve Bağlantının performansını sağlamak için özel kaynak işlemi yapın.

Bu nedenle kaynaklı yapılarda genellikle nadiren kullanılır.Yüksek karbonlu çelik esas olarak şaftlar, büyük dişliler ve kaplinler gibi yüksek sertlik ve aşınma direnci gerektiren makine parçalarında kullanılır.

Çelikten tasarruf etmek ve işleme sürecini basitleştirmek için bu makine parçaları genellikle kaynaklı yapılarda birleştirilir.Ağır makine imalatında yüksek karbonlu çelik bileşenlerin kaynaklanmasıyla da karşılaşılmaktadır.

Yüksek karbonlu çelik kaynakların kaynak prosesi geliştirilirken ortaya çıkabilecek çeşitli kaynak kusurlarının kapsamlı bir analizi yapılmalı ve buna karşılık gelen kaynak prosesi önlemleri alınmalıdır.

1 Yüksek karbonlu çeliğin kaynaklanabilirliği

1.1 Kaynak yöntemi

Yüksek karbonlu çelik esas olarak yüksek sertlik ve yüksek aşınma direncine sahip yapılar için kullanılır, bu nedenle ana kaynak yöntemleri elektrot ark kaynağı, lehimleme ve tozaltı ark kaynağıdır.

1.2 Kaynak malzemesi

Yüksek karbonlu çelik kaynağı genellikle bağlantının ve ana malzemenin mukavemetini gerektirmez.Kaynak elektrotu ark kaynağı genellikle kükürt kapasitesini, biriken metalin difüzyonunun düşük hidrojen içeriğini, düşük hidrojen tipi kaynak çubuğunun iyi tokluğunu ortadan kaldırmak için kullanılır.Kaynak metali ve ana malzeme ve diğer mukavemet gereksinimlerinde, karşılık gelen düşük hidrojen elektrot seviyesi kullanılmalıdır;Kaynak metalinde ve ana malzemede ve diğer mukavemetlerde, mukavemet seviyesi düşük hidrojen elektrotunun ana malzemesinin altında kullanılmalıdır, mukavemet seviyesini ana malzeme yüksek elektrodundan seçmemeyi unutmayın.Kaynak sırasında ana malzemenin ön ısınmasına izin verilmiyorsa, ısıdan etkilenen bölgede soğuk çatlamayı önlemek için, iyi plastisite ve çatlama direncine sahip östenitik organizasyon elde etmek için östenitik paslanmaz çelik kaynak çubuğu kullanılabilir.

1.3 Pah hazırlığı

Kaynak metalindeki karbonun kütle fraksiyonunu sınırlamak için füzyon oranı azaltılmalıdır, bu nedenle kaynak yaparken genel olarak U veya V şekilli pahlar kullanılmalıdır ve pah ve her iki taraftaki pahlara dikkat edilmelidir. 20mm aralığındaki yağ, pas ve diğer işlemleri temizler.

1.4 Ön ısıtma

Yapısal çelik elektrot kaynağı, kaynağın önceden ısıtılması gerekir, ön ısıtma sıcaklık kontrolü 250 ° C ~ 350 ° C'de olmalıdır.

1.5 Katmanlar arası işleme

Çok katmanlı çok kanallı kaynak, küçük çaplı kaynak çubuğu kullanan ilk kaynak, küçük akım kaynağı.Ön ısıtma ve yalıtım etkisi elde etmek amacıyla ana malzemenin ısıdan etkilenen bölgesinin tamamının kısa sürede ısıtılmasını sağlamak için genellikle iş parçasını yarı duran bir kaynağa yerleştirin veya kaynak çubuğunun yanal salınımını kullanın.

1.6 Kaynak sonrası ısıl işlem

Kaynaktan hemen sonra iş parçası bir ısıtma fırınına yerleştirilir ve gerilim giderme tavlaması için 650°C'de tutulur.

2 yüksek karbonlu çelik kaynak kusurları ve önleyici tedbirler

Yüksek karbonlu çeliğin sertleşme eğilimi çok fazla olduğundan kaynakta sıcak çatlama ve soğuk çatlama eğilimi gösterir.

2.1 Termal çatlamaya karşı önleyici tedbirler

(1) kaynağın kimyasal bileşimini kontrol edin, kükürt ve fosfor içeriğinin sıkı kontrolünü yapın ve kaynak organizasyonunu iyileştirmek ve ayrışmayı azaltmak için manganez miktarını uygun şekilde artırın.

2) Kaynak bölümünün şeklini kontrol edin; kaynak merkezinin sapmasını önlemek için genişlik-derinlik oranı biraz daha büyük olmalıdır.

(3) sert kaynaklı parçalar için uygun kaynak parametrelerini, uygun kaynak sırasını ve yönünü seçmelidir.

4) Isıl çatlak oluşumunu önlemek için gerektiğinde ön ısıtma ve yavaş soğutma tedbirleri alınır.

(5) kaynağın safsızlık içeriğini azaltmak ve ayrışma derecesini iyileştirmek için elektrotun veya akının alkalinitesini iyileştirin.

2.2 Soğukta çatlamayı önleme tedbirleri 

1) Kaynak öncesi ön ısıtma ve kaynak sonrası yavaş soğutma, yalnızca ısıdan etkilenen bölgenin sertliğini ve kırılganlığını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda kaynaktaki hidrojenin dışarıya doğru difüzyonunu da hızlandırır.

2) Uygun kaynak önlemlerinin seçilmesi.

3）Kaynaklı bağlantının kısıtlama gerilimini azaltmak ve kaynaklı parçaların gerilim durumunu iyileştirmek için uygun montaj ve kaynak sırasını benimseyin.

4) Uygun kaynak malzemelerini seçin, kaynak yapmadan önce kaynak çubuğunu ve tozunu kurutun ve gittiğiniz yerde kullanıma hazır hale getirin.

5) Kaynak yapmadan önce, kaynaktaki dağınık hidrojen içeriğini azaltmak için, kaynak ağzı etrafındaki ana metal yüzeyindeki su, pas ve diğer kirler dikkatlice temizlenmelidir.

6) Hidrojen arıtımı kaynaktan hemen önce gerçekleştirilmelidir, böylece hidrojen kaynaklı bağlantıdan tamamen kaçabilir.

7）Kaynak dikişindeki hidrojenin dışarıya doğru yayılmasını teşvik etmek için kaynaktan hemen sonra gerilim giderme tavlaması yapılmalıdır.