Högkolstål avser kolstål med w(C) högre än 0,6 %, som har en större benägenhet att härda än medelkolstål och bildar martensit med hög kolhalt, som är känsligare för bildning av kalla sprickor.Samtidigt är martensitstrukturen som bildas i den värmepåverkade svetszonen hård och spröd, vilket leder till en stor minskning av fogens plasticitet och seghet.Därför är svetsbarheten hos högkolstål ganska dålig, och en speciell svetsprocess måste antas för att säkerställa fogens prestanda..Därför används det i allmänhet sällan i svetsade strukturer.Högkolstål används främst till maskindelar som kräver hög hårdhet och slitstyrka, såsom axlar, stora växlar och kopplingar.För att spara stål och förenkla bearbetningstekniken kombineras dessa maskindelar ofta med svetsade strukturer.Svetsning av högkolhaltiga stålkomponenter förekommer också i tung maskinbyggnad.När man formulerar svetsprocessen för svetsning av högkolstålsvetsning, bör alla typer av svetsdefekter som kan uppstå analyseras omfattande, och motsvarande svetsprocessåtgärder bör vidtas.
1. Svetsbarhet av stål med hög kolhalt
1.1 Svetsmetod
Högkolstål används främst i strukturer med hög hårdhet och hög slitstyrka, så de viktigaste svetsmetoderna är elektrodbågsvetsning, hårdlödning och nedsänkt bågsvetsning.
1.2 Svetsmaterial
Svetsning av högkolstål kräver i allmänhet inte samma styrka mellan fogen och basmetallen.Elektroder med låg vätehalt med stark avsvavlingsförmåga, lågt diffunderbart väteinnehåll av avsatt metall och god seghet väljs i allmänhet för elektrodbågsvetsning.När hållfastheten hos svetsmetallen och basmetallen krävs, bör en elektrod med låg vätehalt av motsvarande nivå väljas;när hållfastheten hos svetsmetallen och basmetallen inte krävs, bör en elektrod med låg vätehalt väljas med en hållfasthetsnivå som är lägre än basmetallens.En elektrod med högre hållfasthetsnivå än basmetallen kan inte väljas.Om basmetallen inte tillåts förvärmas vid svetsning, för att förhindra kallsprickor i den värmepåverkade zonen, kan austenitiska rostfria elektroder användas för att få en austenitstruktur med god plasticitet och stark sprickbeständighet.
1.3 Förberedelse av spår
För att begränsa massandelen kol i svetsmetallen bör smältförhållandet minskas, så U-formade eller V-formade spår används vanligtvis vid svetsning, och försiktighet bör iakttas för att rengöra spåret och oljefläckarna och rost inom 20 mm på båda sidor av spåret.
1.4 Förvärmning
Vid svetsning med konstruktionsstålelektroder måste den förvärmas före svetsning, och förvärmningstemperaturen bör kontrolleras till 250°C till 350°C.
1.5 Mellanskiktsbearbetning
För flerskikts flerstegssvetsning använder det första passet elektroder med liten diameter och svagströmssvetsning.I allmänhet placeras arbetsstycket i halvvertikal svetsning eller så används svetsstaven för att svänga i sidled, så att hela den värmepåverkade zonen av basmetallen värms upp på kort tid för att få förvärmnings- och värmebevarande effekter.
1.6 Värmebehandling efter svetsning
Omedelbart efter svetsningen läggs arbetsstycket in i värmeugnen och värmekonserveringen utförs vid 650°C för avspänningsglödgning.
2. Svetsfel av stål med hög kolhalt och förebyggande åtgärder
På grund av den höga härdningsbenägenheten hos stål med hög kolhalt är varma sprickor och kalla sprickor benägna att uppstå under svetsning.
2.1 Förebyggande åtgärder för termiska sprickor
1) Kontrollera den kemiska sammansättningen av svetsen, kontrollera strikt innehållet av svavel och fosfor och öka manganhalten på lämpligt sätt för att förbättra svetsstrukturen och minska segregationen.
2) Kontrollera svetsens tvärsnittsform och förhållandet mellan bredd och djup bör vara något större för att undvika segregering i mitten av svetsen.
3) För svetsar med hög styvhet bör lämpliga svetsparametrar, lämplig svetssekvens och riktning väljas.
4) Om nödvändigt, vidta åtgärder för förvärmning och långsam nedkylning för att förhindra uppkomsten av termiska sprickor.
5) Öka alkaliniteten hos elektroden eller flussmedlet för att minska föroreningshalten i svetsen och förbättra graden av segregation.
2.2 Förebyggande åtgärder för kallsprickor.
1) Förvärmning före svetsning och långsam kylning efter svetsning kan inte bara minska hårdheten och sprödheten i den värmepåverkade zonen, utan också påskynda den utåtriktade diffusionen av väte i svetsen.
2) Välj lämpliga svetsåtgärder.
3) Anta lämpliga monterings- och svetssekvenser för att minska spänningen hos svetsfogar och förbättra spänningstillståndet för svetsar.
3 .Slutsats
På grund av den höga kolhalten, höga härdbarheten och dåliga svetsbarheten hos stål med hög kolhalt är det lätt att producera martensitisk struktur med hög kolhalt under svetsning, och det är lätt att producera svetssprickor.Därför, vid svetsning av högkolhaltigt stål, bör svetsprocessen vara rimligt vald.Och vidta motsvarande åtgärder i tid för att minska förekomsten av svetssprickor och förbättra prestanda hos svetsfogar.
Posttid: 2023-jul-18