A magas széntartalmú acél a 0,6%-nál nagyobb w(C) szénacélra vonatkozik, amely hajlamosabb megkeményedni, mint a közepes széntartalmú acél, és magas széntartalmú martenzitet képez, amely érzékenyebb a hidegrepedések kialakulására.Ugyanakkor a hegesztés hőhatászónájában kialakuló martenzit szerkezet kemény és rideg, ami a kötés plaszticitásának és szívósságának nagymértékű csökkenéséhez vezet.Ezért a magas széntartalmú acél hegeszthetősége meglehetősen gyenge, és speciális hegesztési eljárást kell alkalmazni a kötés teljesítményének biztosítására..Ezért általában ritkán használják hegesztett szerkezetekben.A magas széntartalmú acélt főként olyan gépalkatrészekhez használják, amelyek nagy keménységet és kopásállóságot igényelnek, például tengelyekhez, nagy fogaskerekekhez és tengelykapcsolókhoz.Az acél megtakarítása és a feldolgozási technológia egyszerűsítése érdekében ezeket a gépalkatrészeket gyakran hegesztett szerkezetekkel kombinálják.A nagy széntartalmú acél alkatrészek hegesztése a nehézgépgyártásban is előfordul.A nagy széntartalmú acélhegesztés hegesztési eljárásának kialakításakor átfogóan elemezni kell az esetlegesen előforduló összes hegesztési hibát, és meg kell tenni a megfelelő hegesztési eljárási intézkedéseket.
1. Magas széntartalmú acél hegeszthetősége
1.1 Hegesztési módszer
A nagy széntartalmú acélt elsősorban nagy keménységű és nagy kopásállóságú szerkezetekben használják, ezért a fő hegesztési módszerek az elektródos ívhegesztés, a keményforrasztás és a merülőíves hegesztés.
1.2 Hegesztési anyagok
A magas széntartalmú acél hegesztése általában nem igényel azonos szilárdságot a kötés és az alapfém között.Az ívhegesztéshez általában alacsony hidrogéntartalmú elektródákat választanak, amelyek erős kéntelenítő képességgel rendelkeznek, a lerakódott fém alacsony diffúziós hidrogéntartalma és jó szívóssága van.Ha a hegesztési fém és az alapfém szilárdságára van szükség, akkor a megfelelő szintű alacsony hidrogéntartalmú elektródát kell választani;amikor a hegesztési fém és az alapfém szilárdsága nem szükséges, alacsony hidrogéntartalmú elektródát kell választani, amelynek szilárdsági szintje alacsonyabb, mint az alapfémé.Az alapfémnél nagyobb szilárdságú elektróda nem választható.Ha az alapfémet nem engedjük hegesztés közben előmelegíteni, akkor a hőhatászónában a hidegrepedések megelőzése érdekében ausztenites rozsdamentes acél elektródákkal jó plaszticitású és erős repedésállóságú ausztenit szerkezetet lehet elérni.
1.3 Horony előkészítés
A szén tömeghányadának korlátozása érdekében a hegesztési varratban csökkenteni kell az olvadási arányt, ezért a hegesztés során általában U- vagy V-alakú hornyokat használnak, és ügyelni kell a horony és az olajfoltok, ill. rozsda 20 mm-en belül a horony mindkét oldalán.
1.4 Előmelegítés
Szerkezeti acél elektródákkal történő hegesztéskor azt hegesztés előtt elő kell melegíteni, és az előmelegítési hőmérsékletet 250°C és 350°C között kell szabályozni.
1.5 Rétegközi feldolgozás
A többrétegű többutas hegesztésnél az első menetben kis átmérőjű elektródákat és gyengeáramú hegesztést alkalmaznak.Általában a munkadarabot félig függőleges hegesztésbe helyezik, vagy a hegesztőrudat oldalirányú kilengésre használják, így az alapfém teljes hőhatást okozó zónája rövid időn belül felmelegszik az előmelegítés és a hőmegőrzési hatás elérése érdekében.
1.6 Hegesztés utáni hőkezelés
Közvetlenül a hegesztés után a munkadarabot a fűtőkemencébe helyezik, és a hőmegőrzést 650°C-on végezzük a feszültségmentesítő izzítás érdekében.
2. Magas széntartalmú acél hegesztési hibái és megelőző intézkedések
A magas széntartalmú acél erős keményedési hajlamának köszönhetően a hegesztés során hajlamosak melegrepedések és hidegrepedések előfordulására.
2.1 Megelőző intézkedések termikus repedések esetén
1) Ellenőrizze a varrat kémiai összetételét, szigorúan ellenőrizze a kén- és foszfortartalmat, és megfelelően növelje a mangántartalmat a varrat szerkezetének javítása és a szegregáció csökkentése érdekében.
2) Szabályozza a hegesztési varrat keresztmetszeti alakját, és a szélesség-mélység aránynak valamivel nagyobbnak kell lennie, hogy elkerülje a hegesztési varrat közepén a szétválást.
3) A nagy merevségű hegesztéseknél megfelelő hegesztési paramétereket, megfelelő hegesztési sorrendet és irányt kell kiválasztani.
4) Ha szükséges, végezzen előmelegítést és lassú hűtést a termikus repedések elkerülése érdekében.
5) Növelje az elektróda vagy a fluxus lúgosságát, hogy csökkentse a hegesztési varrat szennyezőanyag-tartalmát és javítsa a szegregáció mértékét.
2.2 Megelőző intézkedések hideg repedések esetén.
1) A hegesztés előtti előmelegítés és a hegesztés utáni lassú hűtés nemcsak a hőhatászóna keménységét és ridegségét csökkentheti, hanem felgyorsítja a hidrogén kifelé történő diffúzióját is a hegesztésben.
2) Válassza ki a megfelelő hegesztési intézkedéseket.
3) Alkalmazza a megfelelő összeszerelési és hegesztési sorrendet a hegesztett kötések visszatartó feszültségének csökkentése és a hegesztési varratok feszültségi állapotának javítása érdekében.
3. Következtetés
A magas széntartalmú acél magas széntartalma, nagy edzhetősége és rossz hegeszthetősége miatt hegesztés közben könnyen előállítható nagy széntartalmú martenzites szerkezet, könnyen keletkezhetnek hegesztési repedések.Ezért magas széntartalmú acél hegesztésekor a hegesztési eljárást ésszerűen kell megválasztani.És időben tegye meg a megfelelő intézkedéseket a hegesztési repedések előfordulásának csökkentése és a hegesztett kötések teljesítményének javítása érdekében.
Feladás időpontja: 2023.07.18