Короткий опис зварювання низьковуглецевої загартованої сталі

Цей тип сталі, як високоміцна зварна конструкційна сталь, має низький вміст вуглецю, як правило, менше 0,18% масової частки вуглецю, і в конструкції складу сплаву також враховуються вимоги до зварюваності, тому зварювання низьковуглецевої загартованої сталі в основному подібне до нормалізованої сталі. Під час зварювання в основному виникають такі проблеми.

① термічне розтріскування в зварному шві та розтріскування розрідження в зоні термічного впливу. Загартована сталь із низьким вмістом вуглецю, як правило, з низьким вмістом вуглецю та високим вмістом марганцю, контроль S, P також суворіший, тому тенденція до термічного крекінгу менша, але тип низьколегованої високоміцної сталі з високим вмістом нікелю та низьким вмістом марганцю, це збільшить тенденцію до термічного крекінгу та розтріскування розрідження.

② Холодний крекінг. Оскільки цей тип сталі містить більше легуючих елементів, які можуть покращити загартуваність, існує велика тенденція до холодного розтріскування. Однак, завдяки високій точці Ms цього типу сталі, якщо з’єднання може охолоджуватися повільніше при цій температурі, щоб утворений мартенсит мав час для обробки «самовідпуску», до певної міри зменшуючи тенденцію до холодного розтріскування, тому фактична тенденція до холодного розтріскування не обов’язково є великою.

③ Розігріти крекінг. Низьковуглецева відпущена сталь містить V, Mo, Nb, Cr та інші міцні карбідоутворюючі елементи, тому вона має певну тенденцію до розтріскування при повторному нагріванні.

④ пом'якшення зони термічного впливу. Розм'якшення відбувається в зоні між початковою температурою відпуску основного матеріалу, коли температура нагріву зварювального матеріалу була до Ac1. Чим нижче вихідна температура відпуску, тим більше діапазон зони розм'якшення, тим важчий ступінь розм'якшення.

⑤ окрихчення зони термічного впливу. Якщо перегріта зона виробляє мартенсит з низьким вмістом вуглецю та об’ємну частку нижнього бейніту 10–30%, можна отримати високу в’язкість. Але коли швидкість охолодження занадто висока, утворення об'ємної частки 100% низьковуглецевого мартенситу, в'язкість буде знижуватися; коли швидкість охолодження надто повільна, з одного боку, так що укрупнення зерна, з іншого боку, у перегрітій зоні вироблятиме низьковуглецевий мартенсит плюс бейніт плюс MA елементи змішаної організації, змусить перегріту зону виробляти більш серйозну крихкість.

При зварюванні загартованої сталі σs ≥ 980 МПа слід використовувати дугове зварювання вольфрамом або електронно-променеве зварювання та інші методи зварювання. Для σs < 980 МПа з низьковуглецевої загартованої сталі можна використовувати дугове зварювання електродом, автоматичне зварювання під флюсом, зварювання в захисному газі та дугове зварювання вольфрамом. Але для сталі σs ≥ 686 МПа зварювання розплавленим газом є найбільш відповідним методом автоматичного процесу зварювання. Крім того, якщо ви повинні використовувати багатодротяне зварювання під флюсом і електрошлакове зварювання та інші методи зварювання з високим підведенням тепла і дуже низькою швидкістю охолодження, необхідно провести післязварювальний відпуск.

Коли підведення тепла збільшено до максимально допустимого значення, коли розтріскування уникнути неможливо, необхідно вжити заходів для попереднього підігріву. Для низьковуглецевої загартованої сталі метою попереднього нагрівання є в основному запобігання холодному розтріскуванню, і попереднє нагрівання може мати шкідливий вплив на в’язкість, тому зазвичай використовується для зварювання низьковуглецевої загартованої сталі з нижчою температурою попереднього нагріву (≤ 200 ℃). Попереднє нагрівання головним чином сподівається зменшити швидкість охолодження мартенситного перетворення через ефект самовідпуску мартенситу для підвищення стійкості до розтріскування. Коли температура попереднього нагрівання занадто висока, не тільки для запобігання холоду та холоду немає необхідності, але зробить швидкість охолодження 800-500 ℃ нижчою, ніж критична швидкість охолодження появи крихкої змішаної тканини, так що зона термічного впливу з’являється очевидною крихкістю, щоб уникнути сліпо підвищення температури попереднього нагрівання, яка також включає температуру прошарку.

Низьковуглецева загартована сталь після зварювання, як правило, більше не піддається термічній обробці, тому при виборі зварювальних матеріалів отриманий метал шва повинен бути близьким до механічних властивостей основного матеріалу в стані зварювання. В особливих випадках, наприклад, коли жорсткість конструкції дуже велика, холодного розтріскування важко уникнути, ви повинні вибрати трохи нижчу міцність, ніж основний матеріал, як наповнювач.