Oceľ s vysokým obsahom uhlíka označuje uhlíkovú oceľ s w(C) vyšším ako 0,6 %. Má väčšiu tendenciu tvrdnúť ako stredne uhlíková oceľ a vytvárať vysoko uhlíkový martenzit, ktorý je citlivejší na tvorbu studených trhlín. Zároveň je štruktúra martenzitu vytvorená v oblasti tepelne ovplyvnenej zváraním tvrdá a krehká, čo spôsobuje výrazné zníženie plasticity a húževnatosti spoja. Preto je zvárateľnosť ocele s vysokým obsahom uhlíka dosť zlá a na zabezpečenie výkonu spoja je potrebné prijať špeciálne zváracie postupy. . Preto sa v zváraných konštrukciách vo všeobecnosti používa zriedka. Oceľ s vysokým obsahom uhlíka sa používa hlavne na časti strojov, ktoré vyžadujú vysokú tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu, ako sú rotujúce hriadele, veľké ozubené kolesá a spojky [1]. Aby sa ušetrila oceľ a zjednodušila technológia spracovania, sú tieto strojové časti často kombinované so zváranými konštrukciami. Pri výrobe ťažkých strojov sa tiež vyskytujú problémy so zváraním komponentov z ocele s vysokým obsahom uhlíka. Pri formulovaní postupu zvárania zvarov z ocele s vysokým obsahom uhlíka by sa mali komplexne analyzovať rôzne možné chyby zvárania a mali by sa prijať zodpovedajúce opatrenia procesu zvárania.
Zváracie zariadenia Xinfa sa vyznačujú vysokou kvalitou a nízkou cenou. Podrobnosti nájdete na stránke: Výrobcovia zvárania a rezania – továreň na zváranie a rezanie v Číne a dodávatelia (xinfatools.com)
1 Zvárateľnosť ocele s vysokým obsahom uhlíka
1.1 Spôsob zvárania
Oceľ s vysokým obsahom uhlíka sa používa hlavne na konštrukcie s vysokou tvrdosťou a vysokou odolnosťou proti opotrebeniu, takže hlavnými metódami zvárania sú zváranie elektródovým oblúkom, tvrdé spájkovanie a zváranie pod tavivom.
1.2 Zváracie materiály
Zváranie ocele s vysokým obsahom uhlíka vo všeobecnosti nevyžaduje rovnakú pevnosť medzi spojom a základným kovom. Pri oblúkovom zváraní sa vo všeobecnosti používajú elektródy s nízkym obsahom vodíka so silnými schopnosťami odstraňovať síru, nízkym obsahom difúzneho vodíka v nanesenom kove a dobrou húževnatosťou. Ak sa požaduje, aby sila zvarového kovu a základného kovu bola rovnaká, mala by sa zvoliť zváracia tyč s nízkym obsahom vodíka zodpovedajúcej kvality; keď sa nevyžaduje pevnosť zvarového kovu a základného kovu, mala by sa zvoliť zváracia tyč s nízkym obsahom vodíka s úrovňou pevnosti nižšou ako je pevnosť základného kovu. Pamätajte, že nie je možné zvoliť zváracie tyče s vyššou pevnosťou ako základný kov. Ak nie je dovolené predhrievať základný kov počas zvárania, aby sa zabránilo vzniku trhlín za studena v tepelne ovplyvnenej zóne, možno použiť elektródy z austenitickej nehrdzavejúcej ocele na získanie austenitickej štruktúry s dobrou plasticitou a silnou odolnosťou voči prasklinám.
1.3 Príprava skosenia
Aby sa obmedzil hmotnostný podiel uhlíka vo zvarovom kove, mal by sa znížiť tavný pomer, takže pri zváraní sa vo všeobecnosti používajú drážky v tvare U alebo V a pozornosť by sa mala venovať čisteniu drážky a olejových škvŕn, hrdza atď. do 20 mm na oboch stranách drážky.
1.4 Predhrievanie
Pri zváraní elektródami z konštrukčnej ocele sa musí pred zváraním predhriať a teplota predohrevu sa reguluje medzi 250 °C a 350 °C.
1.5 Spracovanie medzivrstvy
Pri zváraní viacerých vrstiev a viacerých prechodoch sa na prvý prechod používa elektróda s malým priemerom a nízky prúd. Vo všeobecnosti sa obrobok umiestňuje do polovertikálneho zvárania alebo sa zváracia tyč používa na bočné výkyvy, takže celá tepelne ovplyvnená zóna základného kovu sa zahreje v krátkom čase, aby sa dosiahli účinky predhrievania a zachovania tepla.
1.6 Tepelné spracovanie po zváraní
Ihneď po zváraní sa obrobok umiestni do ohrievacej pece a udržiava sa pri 650 °C na žíhanie na uvoľnenie napätia [3].
2 Chyby pri zváraní ocele s vysokým obsahom uhlíka a preventívne opatrenia
Pretože oceľ s vysokým obsahom uhlíka má silnú tendenciu tvrdnúť, sú pri zváraní náchylné na vznik horúcich a studených trhlín.
2.1 Preventívne opatrenia proti tepelným trhlinám
1) Kontrolujte chemické zloženie zvaru, prísne kontrolujte obsah síry a fosforu a primerane zvyšujte obsah mangánu, aby sa zlepšila štruktúra zvaru a znížila segregácia.
2) Kontrolujte tvar prierezu zvaru a mierne zväčšite pomer šírky k hĺbke, aby ste zabránili segregácii v strede zvaru.
3) Pre tuhé zvary by sa mali zvoliť vhodné parametre zvárania, vhodná postupnosť a smer zvárania.
4) Ak je to potrebné, urobte opatrenia predhrievania a pomalého chladenia, aby ste zabránili vzniku tepelných trhlín.
5) Zvýšte alkalitu zváracej tyče alebo taviva, aby ste znížili obsah nečistôt vo zvare a zlepšili stupeň segregácie.
2.2 Preventívne opatrenia pre studené trhliny[4]
1) Predhrievanie pred zváraním a pomalé ochladzovanie po zváraní môže nielen znížiť tvrdosť a krehkosť tepelne ovplyvnenej zóny, ale aj urýchliť difúziu vodíka vo zvare smerom von.
2) Zvoľte vhodné zváracie opatrenia.
3) Prijmite vhodné montážne a zváracie sekvencie, aby ste znížili zadržiavacie napätie zvarového spoja a zlepšili stav napätia zvarenca.
4) Zvoľte vhodné zváracie materiály, pred zváraním vysušte elektródy a tavidlo a majte ich pripravené na použitie.
5) Pred zváraním je potrebné opatrne odstrániť vodu, hrdzu a iné nečistoty na základnom kovovom povrchu okolo drážky, aby sa znížil obsah difúzneho vodíka vo zvare.
6) Dehydrogenačné ošetrenie by sa malo vykonať bezprostredne pred zváraním, aby sa umožnilo úplnému úniku vodíka zo zvarového spoja.
7) Ošetrenie žíhaním na uvoľnenie napätia by sa malo vykonať ihneď po zváraní, aby sa podporila difúzia vodíka vo zvare smerom von.
3 Záver
Vďaka vysokému obsahu uhlíka, vysokej prekaliteľnosti a zlej zvárateľnosti ocele s vysokým obsahom uhlíka je ľahké vytvoriť martenzitovú štruktúru s vysokým obsahom uhlíka a praskliny pri zváraní. Preto pri zváraní ocele s vysokým obsahom uhlíka treba zvárací postup zvoliť rozumne. A včas prijať zodpovedajúce opatrenia na zníženie výskytu zváracích trhlín a zlepšenie výkonu zváraných spojov.
Čas odoslania: 27. mája 2024
