Korkeahiilinen teräs viittaa hiiliteräkseen, jonka w(C) on yli 0,6 % ja jolla on suurempi taipumus kovettua kuin keskihiilisellä teräksellä ja joka muodostaa hiilipitoista martensiittia, joka on herkempi kylmähalkeamien muodostumiselle.Samanaikaisesti hitsauksen lämpövaikutusvyöhykkeelle muodostuva martensiittirakenne on kova ja hauras, mikä johtaa liitoksen plastisuuden ja sitkeyden suureen heikkenemiseen.Siksi korkeahiilisen teräksen hitsattavuus on melko huono, ja liitoksen suorituskyvyn varmistamiseksi on käytettävä erityistä hitsausprosessia..Siksi sitä käytetään yleensä harvoin hitsatuissa rakenteissa.Hiilistä terästä käytetään pääasiassa koneen osissa, jotka vaativat suurta kovuutta ja kulutuskestävyyttä, kuten akselit, suuret vaihteet ja kytkimet.Teräksen säästämiseksi ja työstötekniikan yksinkertaistamiseksi nämä koneen osat yhdistetään usein hitsattuihin rakenteisiin.Hiilipitoisten teräskomponenttien hitsausta kohdataan myös raskaassa koneenrakennuksessa.Korkeahiilisen teräshitsauksen hitsausprosessia muotoiltaessa tulee analysoida kattavasti kaikenlaiset mahdolliset hitsausvirheet ja ryhtyä vastaaviin hitsausprosessiin liittyviin toimenpiteisiin.
1. Korkeahiilisen teräksen hitsattavuus
1.1 Hitsausmenetelmä
Hiiliterästä käytetään pääasiassa rakenteissa, joissa on korkea kovuus ja korkea kulutuskestävyys, joten päähitsausmenetelmiä ovat elektrodikaarihitsaus, kovajuotto ja upokaarihitsaus.
1.2 Hitsausmateriaalit
Korkeahiilisen teräksen hitsaus ei yleensä vaadi samaa lujuutta liitoksen ja perusmetallin välillä.Elektrodikaarihitsaukseen valitaan yleensä matalavetyiset elektrodit, joilla on vahva rikinpoistokyky, pieni diffundoituva vetypitoisuus kerrostuneessa metallissa ja hyvä sitkeys.Kun vaaditaan hitsimetallin ja perusmetallin lujuutta, tulee valita vastaavan tason matalavetyinen elektrodi;kun hitsimetallin ja perusmetallin lujuutta ei vaadita, tulee valita matalavetyinen elektrodi, jonka lujuustaso on pienempi kuin perusmetallin.Elektrodia, jonka lujuus on korkeampi kuin perusmetalli, ei voida valita.Jos perusmetallia ei saa esilämmittää hitsauksen aikana, voidaan kylmähalkeamien estämiseksi lämpövaikutusvyöhykkeellä käyttää austeniittisia ruostumattomia teräselektrodeja hyvän plastisuuden ja vahvan halkeamankestävyyden omaavan austeniittirakenteen saamiseksi.
1.3 Urien valmistelu
Hiilen massaosuuden rajoittamiseksi hitsausmetallissa tulee sulatussuhdetta pienentää, joten hitsauksessa käytetään yleensä U- tai V-muotoisia uria, ja uran ja öljytahrojen sekä öljytahrojen puhdistamisesta on huolehdittava. ruostetta 20 mm sisällä uran molemmilla puolilla.
1.4 Esilämmitys
Kun hitsataan rakenneteräspuikoilla, se on esilämmitettävä ennen hitsausta ja esilämmityslämpötilaa tulee säätää välillä 250 - 350 °C.
1.5 Välikerroskäsittely
Monikerroksisessa monivaihehitsauksessa ensimmäisessä hitsauksessa käytetään halkaisijaltaan pienikokoisia elektrodeja ja pienvirtahitsausta.Yleensä työkappale sijoitetaan puolipystysuoraan hitsaukseen tai hitsauspuikkoa käytetään sivusuunnassa niin, että koko perusmetallin lämpövaikuttama vyöhyke lämpenee lyhyessä ajassa esilämmitys- ja lämmönsäästövaikutusten aikaansaamiseksi.
1.6 Hitsauksen jälkeinen lämpökäsittely
Välittömästi hitsauksen jälkeen työkappale laitetaan lämmitysuuniin ja lämmönsäilytys suoritetaan 650°C jännityksenpoistohehkutusta varten.
2. Hiiliteräksen hitsausvirheet ja ennaltaehkäisevät toimenpiteet
Korkeahiilisen teräksen korkean kovettumisalttiuden vuoksi kuumahalkeamat ja kylmähalkeamat ovat alttiita syntymään hitsauksen aikana.
2.1 Ehkäisevät toimenpiteet lämpöhalkeamien varalta
1) Hallitse hitsin kemiallista koostumusta, valvo tiukasti rikki- ja fosforipitoisuutta ja lisää sopivasti mangaanipitoisuutta hitsin rakenteen parantamiseksi ja erottelun vähentämiseksi.
2) Säädä hitsin poikkileikkauksen muotoa, ja leveys-syvyyssuhteen tulee olla hieman suurempi, jotta vältetään segregaatio hitsin keskellä.
3) Hitsauksille, joilla on suuri jäykkyys, tulee valita sopivat hitsausparametrit, sopiva hitsausjärjestys ja -suunta.
4) Suorita tarvittaessa esilämmitys- ja hidasjäähdytystoimenpiteitä lämpöhalkeamien estämiseksi.
5) Lisää elektrodin tai virtauksen alkalisuutta vähentääksesi hitsin epäpuhtauspitoisuutta ja parantaaksesi erotteluastetta.
2.2 Ehkäisevät toimenpiteet kylmähalkeamia vastaan.
1) Esilämmitys ennen hitsausta ja hidas jäähdytys hitsauksen jälkeen eivät vain vähennä lämmön vaikutuksen alaisen alueen kovuutta ja haurautta, vaan myös nopeuttaa vedyn diffuusiota ulospäin hitsauksessa.
2) Valitse sopivat hitsaustoimenpiteet.
3) Ota käyttöön sopivat kokoonpano- ja hitsaussarjat hitsausliitosten pidätysjännityksen vähentämiseksi ja hitsausten jännitystilan parantamiseksi.
3. Johtopäätös
Korkeahiilisen teräksen korkean hiilipitoisuuden, korkean karkenevuuden ja huonon hitsattavuuden ansiosta on helppo valmistaa korkeahiilinen martensiittista rakennetta hitsauksen aikana ja hitsaushalkeamia on helppo tehdä.Siksi hitsattaessa korkeahiilistä terästä hitsausprosessi on valittava järkevästi.Ja ryhtyä vastaaviin toimenpiteisiin ajoissa vähentääksesi hitsaushalkeamia ja parantaaksesi hitsausliitosten suorituskykyä.
Postitusaika: 18.7.2023