Vysoce uhlíková ocel označuje uhlíkovou ocel s w(C) vyšším než 0,6 %. Má větší tendenci tvrdnout než středně uhlíková ocel a tvoří vysoce uhlíkový martenzit, který je citlivější na tvorbu studených trhlin. Struktura martenzitu vytvořená v zóně ovlivněné teplem svařování je zároveň tvrdá a křehká, což způsobuje výrazné snížení plasticity a houževnatosti spoje. Proto je svařitelnost oceli s vysokým obsahem uhlíku poměrně špatná a pro zajištění funkčnosti spoje musí být přijaty speciální svařovací procesy. . Proto se ve svařovaných konstrukcích obecně používá jen zřídka. Ocel s vysokým obsahem uhlíku se používá hlavně pro strojní součásti, které vyžadují vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení, jako jsou rotující hřídele, velká ozubená kola a spojky [1]. Pro úsporu oceli a zjednodušení technologie zpracování jsou tyto strojní díly často kombinovány se svařovanými konstrukcemi. Při výrobě těžkých strojů se také vyskytují problémy se svařováním součástí z oceli s vysokým obsahem uhlíku. Při formulování svařovacího postupu pro svařence z oceli s vysokým obsahem uhlíku by měly být komplexně analyzovány různé možné vady svařování a měla by být přijata odpovídající opatření procesu svařování.
Svařovací zařízení Xinfa se vyznačuje vysokou kvalitou a nízkou cenou. Podrobnosti naleznete na: Výrobci svařování a řezání – továrna na svařování a řezání v Číně a dodavatelé (xinfatools.com)
1 Svařitelnost oceli s vysokým obsahem uhlíku
1.1 Metoda svařování
Ocel s vysokým obsahem uhlíku se používá hlavně pro konstrukce s vysokou tvrdostí a vysokou odolností proti opotřebení, takže hlavní metody svařování jsou elektrodové obloukové svařování, pájení a svařování pod tavidlem.
1.2 Svařovací materiály
Svařování oceli s vysokým obsahem uhlíku obecně nevyžaduje stejnou pevnost mezi spojem a základním kovem. Při obloukovém svařování se obecně používají elektrody s nízkým obsahem vodíku se silnými schopnostmi odstraňování síry, nízkým obsahem difuzního vodíku v naneseném kovu a dobrou houževnatostí. Pokud se požaduje, aby pevnost svarového kovu a základního kovu byla stejná, měla by být zvolena nízkovodíková svařovací drát odpovídajícího stupně; není-li požadována pevnost svarového kovu a základního kovu, měl by být zvolen svařovací drát s nízkým obsahem vodíku s úrovní pevnosti nižší, než je pevnost základního kovu. Pamatujte Svařovací dráty s vyšší úrovní pevnosti než základní kov nelze vybrat. Pokud není dovoleno předehřívat základní kov během svařování, aby se zabránilo studeným trhlinám v tepelně ovlivněné zóně, lze použít elektrody z austenitické nerezové oceli k získání austenitické struktury s dobrou plasticitou a silnou odolností proti trhlinám.
1.3 Příprava úkosu
Aby se omezil hmotnostní zlomek uhlíku ve svarovém kovu, měl by se snížit tavný poměr, takže při svařování se obecně používají drážky ve tvaru U nebo V a pozornost by měla být věnována čištění drážky a olejových skvrn, rez atd. do 20 mm na obou stranách drážky.
1.4 Předehřívání
Při svařování elektrodami z konstrukční oceli se musí před svařováním předehřát a teplota předehřevu je řízena mezi 250 °C a 350 °C.
1.5 Mezivrstvové zpracování
Při svařování více vrstev a více průchodů se pro první průchod používá elektroda malého průměru a nízký proud. Obecně se obrobek umístí do polosvislého svařování nebo se svařovací tyč použije k bočnímu výkyvu, takže celá tepelně ovlivněná zóna obecného kovu se zahřeje v krátkém čase, aby se dosáhlo předehřátí a účinků uchování tepla.
1.6 Tepelné zpracování po svařování
Bezprostředně po svařování je obrobek umístěn do ohřívací pece a udržován při 650 °C pro žíhání pro odlehčení pnutí [3].
2 Vady svařování u oceli s vysokým obsahem uhlíku a preventivní opatření
Vzhledem k tomu, že ocel s vysokým obsahem uhlíku má silnou tendenci tvrdnout, jsou při svařování náchylné ke vzniku trhlin za tepla a trhlin za studena.
2.1 Preventivní opatření proti tepelným trhlinám
1) Kontrolujte chemické složení svaru, přísně kontrolujte obsah síry a fosforu a přiměřeně zvyšujte obsah manganu pro zlepšení struktury svaru a snížení segregace.
2) Kontrolujte tvar průřezu svaru a mírně zvětšete poměr šířky k hloubce, abyste zabránili segregaci ve středu svaru.
3) Pro tuhé svařence by měly být zvoleny vhodné parametry svařování, vhodná sekvence a směr svařování.
4) Je-li to nutné, proveďte opatření předehřátí a pomalého chlazení, abyste zabránili vzniku tepelných trhlin.
5) Zvyšte alkalitu svařovacího drátu nebo tavidla, abyste snížili obsah nečistot ve svaru a zlepšili stupeň segregace.
2.2 Preventivní opatření pro trhliny za studena[4]
1) Předehřev před svařováním a pomalé ochlazování po svařování může nejen snížit tvrdost a křehkost tepelně ovlivněné zóny, ale také urychlit difúzi vodíku ve svaru směrem ven.
2) Zvolte vhodná svařovací opatření.
3) Přijměte vhodné sekvence montáže a svařování, abyste snížili namáhání svařovaného spoje a zlepšili stav namáhání svařence.
4) Zvolte vhodné svařovací materiály, před svařováním osušte elektrody a tavidlo a mějte je připravené k použití.
5) Před svařováním je třeba pečlivě odstranit vodu, rez a další nečistoty na základním kovovém povrchu kolem drážky, aby se snížil obsah difuzního vodíku ve svaru.
6) Dehydrogenační úprava by měla být provedena bezprostředně před svařováním, aby vodík mohl plně uniknout ze svarového spoje.
7) Ošetření žíháním uvolňujícím pnutí by mělo být provedeno ihned po svařování, aby se podpořila difúze vodíku ve svaru směrem ven.
3 Závěr
Vzhledem k vysokému obsahu uhlíku, vysoké prokalitelnosti a špatné svařitelnosti oceli s vysokým obsahem uhlíku je snadné vytvořit martenzitovou strukturu s vysokým obsahem uhlíku a praskliny při svařování během svařování. Proto při svařování oceli s vysokým obsahem uhlíku musí být proces svařování rozumně zvolen. A včas přijmout odpovídající opatření ke snížení výskytu trhlin při svařování a zlepšení výkonu svarových spojů.
Čas odeslání: 27. května 2024
