Tại sao thép carbon cao khó hàn hơn

Thép carbon cao đề cập đến W (C) cao hơn 0,6% thép carbon, có xu hướng cứng hơn thép carbon trung bình và sự hình thành martensit carbon cao, nhạy cảm hơn với sự hình thành các vết nứt lạnh.

Đồng thời, tổ chức martensite được hình thành trong vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt, tính chất cứng và giòn, dẫn đến giảm đáng kể độ dẻo và độ bền của khớp, do đó khả năng hàn của thép carbon cao khá kém và phải có quy trình hàn đặc biệt để đảm bảo hiệu suất của khớp.

Do đó, trong cấu trúc hàn, thường hiếm khi được sử dụng. Thép carbon cao chủ yếu được sử dụng cho các bộ phận máy cần độ cứng cao và khả năng chống mài mòn, chẳng hạn như trục, bánh răng lớn và khớp nối, v.v.

Để tiết kiệm thép và đơn giản hóa quy trình gia công, các bộ phận máy này cũng thường được kết hợp trong các cấu trúc hàn. Trong sản xuất máy nặng, hàn các thành phần thép carbon cao cũng gặp phải.

Khi phát triển quá trình hàn của hàn thép carbon cao, một phân tích toàn diện về các khiếm khuyết hàn khác nhau có thể phát sinh và các biện pháp quy trình hàn tương ứng nên được thực hiện.

1 Khả năng hàn của thép carbon cao

1.1 Phương pháp hàn

Thép carbon cao chủ yếu được sử dụng cho các cấu trúc độ cứng cao và độ mòn cao, do đó, các phương pháp hàn chính là hàn hồ quang điện cực, hàn và hàn hồ quang ngập nước.

1.2 Vật liệu hàn

Hàn thép carbon cao thường không yêu cầu sức mạnh của khớp và vật liệu cơ bản. Hàn hàn điện cực hàn thường được sử dụng để loại bỏ công suất lưu huỳnh, hàm lượng hydro thấp của khuếch tán kim loại lắng đọng, độ bền tốt của thanh hàn loại hydro thấp. Trong các yêu cầu của kim loại hàn và vật liệu gốc và sức mạnh khác, mức độ tương ứng của điện cực hydro thấp nên được sử dụng; Trong kim loại mối hàn và vật liệu gốc và sức mạnh khác, mức độ cường độ nên được sử dụng bên dưới vật liệu gốc của điện cực hydro thấp, hãy nhớ không chọn mức cường độ so với điện cực cao của vật liệu gốc. Nếu vật liệu cơ bản không được phép làm nóng trước khi hàn, để ngăn chặn vết nứt lạnh trong vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt, thanh hàn bằng thép không gỉ Austenitic có thể được sử dụng để có được độ dẻo tốt và khả năng chống nứt tổ chức Austenitic.

1.3 Chuẩn bị vát

Để hạn chế tỷ lệ khối lượng carbon trong kim loại hàn, tỷ lệ hợp nhất phải được giảm, do đó, việc sử dụng các vát hình chữ U hoặc V chung khi hàn, và chú ý đến góc độ và góc độ ở cả hai mặt của phạm vi dầu 20mm, rỉ sét và xử lý khác.

1.4 Làm nóng trước

Hàn điện cực kết cấu, hàn phải được làm nóng trước trước, kiểm soát nhiệt độ trước ở 250 ~ 350.

1.5 Xử lý xen kẽ

Hàn đa kênh nhiều lớp, hàn đầu tiên sử dụng thanh hàn đường kính nhỏ, hàn dòng điện nhỏ. Nói chung, đặt phôi trong một hàn bán hoặc sử dụng thanh hàn bên xoay bên, để làm cho toàn bộ vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt của vật liệu cha được làm nóng trong một khoảng thời gian ngắn, để có được hiệu ứng nhiệt trước và cách nhiệt.

1.6 Điều trị nhiệt sau khi hàn

Ngay sau khi hàn, phôi được đặt trong lò sưởi và giữ ở 650 ° C để giảm căng thẳng.

2 Khiếm khuyết hàn thép carbon cao và các biện pháp phòng ngừa

Do xu hướng cứng bằng thép carbon cao là rất lớn, trong sự hàn dễ bị nứt nóng và nứt lạnh.

2.1 Các biện pháp phòng ngừa cho vết nứt nhiệt

(1) Kiểm soát thành phần hóa học của mối hàn, kiểm soát chặt chẽ hàm lượng lưu huỳnh và phốt pho, và tăng đúng lượng mangan để cải thiện tổ chức hàn và giảm sự phân tách.

2) Kiểm soát hình dạng của phần mối hàn, tỷ lệ chiều rộng đến độ sâu phải lớn hơn một chút để tránh độ lệch của trung tâm hàn.

(3) Đối với các bộ phận hàn cứng, nên chọn các tham số hàn thích hợp, thứ tự hàn và hướng phù hợp.

4) Các biện pháp làm mát trước và làm mát chậm được thực hiện khi cần thiết để ngăn chặn việc tạo ra các vết nứt nhiệt.

(5) Cải thiện độ kiềm của điện cực hoặc thông lượng để giảm hàm lượng tạp chất của mối hàn và cải thiện mức độ phân tách.

2.2 Các biện pháp phòng ngừa nứt lạnh 

1) Làm nóng trước trước khi hàn và làm mát chậm sau khi hàn không chỉ làm giảm độ cứng và độ giòn của vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt, mà còn tăng tốc độ khuếch tán bên ngoài của hydro trong mối hàn.

2) Chọn các biện pháp hàn thích hợp.

3 adop Áp dụng trình tự lắp ráp và hàn phù hợp để giảm căng thẳng hạn chế của khớp hàn và cải thiện trạng thái ứng suất của các bộ phận hàn.

4) Chọn vật liệu hàn phù hợp, làm khô thanh hàn và thông lượng trước khi hàn, và làm cho nó có sẵn khi bạn đi.

5) Trước khi hàn, nước, rỉ sét và các bụi bẩn khác trên bề mặt kim loại cơ bản xung quanh vát nên được loại bỏ cẩn thận để giảm hàm lượng hydro khuếch tán trong mối hàn.

6) Điều trị hydro phải được thực hiện ngay lập tức trước khi hàn, để hydro có thể thoát khỏi khớp hàn.

7） Điều trị giảm bớt căng thẳng nên được thực hiện ngay sau khi hàn để thúc đẩy sự khuếch tán của hydro trong đường hàn bên ngoài