Високоугљенични челик се односи на угљенични челик са в(Ц) већим од 0,6%, који има већу склоност ка стврдњавању од средњег угљеничног челика и формира мартензит са високим садржајем угљеника, који је осетљивији на стварање хладних пукотина.Истовремено, мартензитна структура формирана у зони заваривања под утицајем топлоте је тврда и ломљива, што доводи до великог смањења пластичности и жилавости споја.Због тога је заварљивост челика са високим садржајем угљеника прилично лоша и мора се усвојити посебан процес заваривања како би се осигурале перформансе споја..Због тога се генерално ретко користи у завареним конструкцијама.Високоугљенични челик се углавном користи за делове машина који захтевају високу тврдоћу и отпорност на хабање, као што су осовине, велики зупчаници и спојнице.Да би се уштедио челик и поједноставила технологија обраде, ови делови машина се често комбинују са завареним конструкцијама.Заваривање компоненти високог угљеничног челика се такође сусреће у тешкој машиноградњи.Приликом формулисања процеса заваривања завареног челика са високим садржајем угљеника, све врсте дефекта заваривања које се могу појавити треба свеобухватно анализирати и предузети одговарајуће мере процеса заваривања.
1. Заварљивост челика са високим садржајем угљеника
1.1 Метода заваривања
Високоугљенични челик се углавном користи у структурама са високом тврдоћом и високом отпорношћу на хабање, тако да су главне методе заваривања заваривање електродама, лемљење и заваривање под водом.
1.2 Материјали за заваривање
Заваривање челика са високим садржајем угљеника углавном не захтева исту чврстоћу између споја и основног метала.За електролучно заваривање се генерално бирају електроде са ниским садржајем водоника са јаком способношћу одсумпоравања, ниским садржајем дифузионог водоника у депонованом металу и добром жилавошћу.Када је потребна чврстоћа метала шава и основног метала, треба изабрати електроду са ниским садржајем водоника одговарајућег нивоа;када чврстоћа метала шава и основног метала није потребна, треба изабрати електроду са ниским садржајем водоника са нивоом јачине нижим од основног метала.Не може се изабрати електрода са вишим нивоом чврстоће од основног метала.Ако се основни метал не сме претходно загревати током заваривања, како би се спречиле хладне пукотине у зони утицаја топлоте, могу се користити аустенитне електроде од нерђајућег челика за добијање аустенитне структуре са добром пластичношћу и јаком отпорношћу на пуцање.
1.3 Припрема жлебова
Да би се ограничио масени удео угљеника у металу шава, треба смањити однос фузије, тако да се жлебови у облику слова У или В обично користе током заваривања, а треба водити рачуна о чишћењу жлеба и мрља од уља и рђа унутар 20 мм са обе стране жлеба.
1.4 Претходно загревање
Приликом заваривања електродама од конструкцијског челика, мора се претходно загрејати пре заваривања, а температура предгревања треба контролисати на 250°Ц до 350°Ц.
1.5 Међуслојна обрада
За вишеслојно заваривање са више пролаза, први пролаз користи електроде малог пречника и заваривање ниске струје.Уопштено, радни предмет се поставља у полувертикално заваривање или се шипка за заваривање користи за бочно замахивање, тако да се цела топлотно погођена зона основног метала загрева за кратко време да би се постигли ефекти предгревања и очувања топлоте.
1.6 Термичка обрада након заваривања
Непосредно након заваривања, радни предмет се ставља у пећ за грејање, а очување топлоте се врши на 650°Ц ради растерећења жарења.
2. Дефекти заваривања високоугљеничног челика и превентивне мере
Због високе склоности ка отврдњавању челика са високим садржајем угљеника, током заваривања су склоне настанку врућих и хладних пукотина.
2.1 Превентивне мере за термичке пукотине
1) Контролишите хемијски састав завара, стриктно контролишите садржај сумпора и фосфора и на одговарајући начин повећајте садржај мангана да бисте побољшали структуру завара и смањили сегрегацију.
2) Контролишите облик попречног пресека завара, а однос ширине и дубине треба да буде мало већи да би се избегла сегрегација у центру завара.
3) За заварене делове високе крутости треба изабрати одговарајуће параметре заваривања, одговарајући редослед и правац заваривања.
4) Ако је потребно, предузмите мере претходног загревања и спорог хлађења како бисте спречили појаву термичких пукотина.
5) Повећајте алкалност електроде или флукса да бисте смањили садржај нечистоћа у завару и побољшали степен сегрегације.
2.2 Превентивне мере за хладне пукотине.
1) Претходно загревање пре заваривања и споро хлађење након заваривања не само да могу смањити тврдоћу и крхкост зоне погођене топлотом, већ и убрзати дифузију водоника у завару.
2) Изаберите одговарајуће мере заваривања.
3) Усвојите одговарајући редослед монтаже и заваривања да бисте смањили напон задржавања заварених спојева и побољшали стање напона заварених спојева.
3 .Закључак
Због високог садржаја угљеника, високе каљивости и лоше заварљивости челика са високим садржајем угљеника, лако је произвести мартензитну структуру високог угљеника током заваривања, а лако је произвести пукотине од заваривања.Стога, када заварите високоугљенични челик, процес заваривања треба разумно одабрати.И на време предузмите одговарајуће мере како бисте смањили појаву пукотина од заваривања и побољшали перформансе заварених спојева.
Време поста: 18. јул 2023