در جوشکاری فولاد پرکربن به چه نکاتی توجه کنیم

فولاد کربن بالا به فولاد کربنی با w(C) بالاتر از 0.6٪ اشاره دارد.تمایل بیشتری به سخت شدن نسبت به فولاد کربن متوسط ​​و تشکیل مارتنزیت با کربن بالا دارد که نسبت به تشکیل ترک های سرد حساسیت بیشتری دارد.در عین حال، ساختار مارتنزیت تشکیل شده در ناحیه متاثر از حرارت جوش، سخت و شکننده است و باعث می شود که انعطاف پذیری و چقرمگی اتصال به شدت کاهش یابد.بنابراین، جوش پذیری فولاد پرکربن بسیار ضعیف است و فرآیندهای جوشکاری خاصی باید برای اطمینان از عملکرد اتصال اتخاذ شود..بنابراین به ندرت در سازه های جوشی استفاده می شود.فولاد با کربن بالا عمدتاً برای قطعات ماشینی که به سختی و مقاومت در برابر سایش بالا نیاز دارند، مانند شفت های چرخان، چرخ دنده های بزرگ و کوپلینگ ها استفاده می شود [1].به منظور صرفه جویی در فولاد و ساده سازی فناوری پردازش، این قطعات دستگاه اغلب با سازه های جوش داده شده ترکیب می شوند.در ساخت ماشین‌های سنگین، مشکلات جوشکاری قطعات فولادی با کربن بالا نیز وجود دارد.هنگام فرمول‌بندی فرآیند جوشکاری برای جوش‌های فولادی با کربن بالا، عیوب مختلف جوشکاری احتمالی باید به طور جامع تجزیه و تحلیل شوند و اقدامات مربوط به فرآیند جوشکاری باید انجام شود.

تجهیزات جوش شینفا دارای ویژگی های کیفیت بالا و قیمت پایین می باشد.برای جزئیات، لطفاً به: تولید کنندگان جوش و برش - کارخانه و تامین کنندگان جوش و برش چین (xinfatools.com) مراجعه کنید.

1 جوش پذیری فولاد با کربن بالا

1.1 روش جوشکاری

فولاد پرکربن عمدتاً برای سازه هایی با سختی بالا و مقاومت در برابر سایش بالا استفاده می شود، بنابراین روش های اصلی جوشکاری جوشکاری قوس الکتریکی، لحیم کاری و جوشکاری زیر آب است.

1.2 مواد جوش

جوشکاری فولاد با کربن بالا معمولاً به استحکام برابر بین اتصال و فلز پایه نیاز ندارد.هنگام جوشکاری قوس الکتریکی، معمولاً از الکترودهای کم هیدروژن با قابلیت حذف گوگرد قوی، محتوای هیدروژن قابل انتشار کم در فلز رسوب‌شده و چقرمگی خوب استفاده می‌شود.هنگامی که لازم است استحکام فلز جوش و فلز پایه برابر باشد، باید یک میله جوشکاری کم هیدروژن از درجه مربوطه انتخاب شود.هنگامی که استحکام فلز جوش و فلز پایه مورد نیاز نیست، باید یک میله جوشکاری کم هیدروژن با سطح مقاومت کمتر از فلز پایه انتخاب شود.به یاد داشته باشید میله های جوشکاری با سطح مقاومت بالاتر از فلز پایه قابل انتخاب نیستند.اگر در حین جوشکاری اجازه داده نشود که فلز پایه پیش گرم شود، به منظور جلوگیری از ایجاد ترک های سرد در ناحیه متاثر از گرما، می توان از الکترودهای فولادی زنگ نزن آستنیتی برای به دست آوردن ساختار آستنیتی با پلاستیسیته خوب و مقاومت در برابر ترک قوی استفاده کرد.

1.3 آماده سازی اریب

برای محدود کردن کسر جرمی کربن در فلز جوش، باید نسبت همجوشی کاهش یابد، بنابراین در حین جوشکاری معمولا از شیارهای U یا V شکل استفاده می شود و باید به تمیز کردن شیار و لکه های روغن توجه شود. زنگ زدگی و غیره در 20 میلی متر در دو طرف شیار.

1.4 پیش گرم کردن

هنگام جوشکاری با الکترودهای فولادی سازه ای، باید قبل از جوشکاری پیش گرم شود و دمای پیش گرمایش بین 250 درجه سانتی گراد تا 350 درجه سانتی گراد کنترل می شود.

1.5 پردازش بین لایه ای

هنگام جوشکاری چند لایه و چند پاس، از الکترود با قطر کم و جریان کم برای پاس اول استفاده می شود.به طور کلی، قطعه کار در یک جوشکاری نیمه عمودی قرار می گیرد یا از میله جوش برای چرخش جانبی استفاده می شود، به طوری که کل منطقه متاثر از حرارت فلز پایه در مدت زمان کوتاهی گرم می شود تا اثرات پیش گرمایش و حفظ حرارت حاصل شود.

1.6 عملیات حرارتی پس از جوش

بلافاصله پس از جوشکاری، قطعه کار در یک کوره حرارتی قرار می گیرد و در دمای 650 درجه سانتیگراد برای بازپخت تنش زدایی نگهداری می شود [3].

2 عیوب جوشکاری فولاد پر کربن و اقدامات پیشگیرانه

از آنجایی که فولاد پرکربن تمایل زیادی به سخت شدن دارد، ترک های گرم و سرد در حین جوشکاری مستعد ایجاد ترک هستند.

2.1 اقدامات پیشگیرانه برای ترک های حرارتی

1) کنترل ترکیب شیمیایی جوش، کنترل دقیق محتوای گوگرد و فسفر و افزایش مناسب محتوای منگنز برای بهبود ساختار جوش و کاهش تفکیک.

2) شکل مقطع جوش را کنترل کنید و نسبت عرض به عمق را کمی بزرگتر کنید تا از جدا شدن در مرکز جوش جلوگیری شود.

3) برای جوش های صلب باید پارامترهای جوشکاری مناسب، ترتیب و جهت جوش مناسب انتخاب شود.

4) در صورت لزوم اقدامات پیش گرمایش و خنک کننده کند را انجام دهید تا از بروز ترک های حرارتی جلوگیری شود.

5) افزایش قلیاییت میله یا شار جوش برای کاهش محتوای ناخالصی در جوش و بهبود درجه تفکیک.

2.2 اقدامات پیشگیرانه برای ترک های سرد[4]

1) پیش گرم کردن قبل از جوشکاری و سرد شدن آهسته پس از جوشکاری نه تنها می تواند سختی و شکنندگی ناحیه تحت تأثیر حرارت را کاهش دهد، بلکه انتشار هیدروژن به بیرون در جوش را نیز تسریع می کند.

2) اقدامات جوشکاری مناسب را انتخاب کنید.

3) توالی مونتاژ و جوشکاری مناسب را برای کاهش تنش مهار اتصال جوش داده شده و بهبود وضعیت تنش جوش اتخاذ کنید.

4) مواد جوشکاری مناسب را انتخاب کنید، الکترودها و شار را قبل از جوشکاری خشک کنید و آنها را آماده استفاده نگه دارید.

5) قبل از جوشکاری، آب، زنگ زدگی و سایر آلاینده های سطح فلز پایه اطراف شیار باید با دقت حذف شود تا محتوای هیدروژن قابل انتشار در جوش کاهش یابد.

6) عملیات هیدروژن زدایی باید بلافاصله قبل از جوشکاری انجام شود تا هیدروژن به طور کامل از محل اتصال جوش داده شده خارج شود.

7) درمان بازپخت تنش زدایی باید بلافاصله پس از جوشکاری انجام شود تا انتشار هیدروژن به بیرون در جوش تقویت شود.

3 نتیجه گیری

به دلیل محتوای کربن بالا، سختی پذیری بالا و جوش پذیری ضعیف فولاد کربن بالا، ایجاد ساختار مارتنزیت با کربن بالا و ترک های جوشکاری در حین جوشکاری آسان است.بنابراین، هنگام جوشکاری فولاد با کربن بالا، فرآیند جوشکاری باید به طور معقولی انتخاب شود.و اقدامات مربوطه را به موقع برای کاهش وقوع ترک های جوشکاری و بهبود عملکرد اتصالات جوشی انجام دهید.