L'acciaio ad alto tenore di carbonio si riferisce a un acciaio con un contenuto di carbonio superiore allo 0.6% ed è utilizzato principalmente per componenti meccanici che richiedono elevata durezza e resistenza all'usura, come alberi rotanti, ingranaggi, cuscinetti e giunti. Ha una maggiore tendenza all'indurimento rispetto all'acciaio a medio tenore di carbonio e forma martensite ad alto tenore di carbonio, che è più sensibile alla formazione di cricche a freddo. Allo stesso tempo, la struttura martensitica che si forma nella zona termicamente alterata della saldatura ha un'elevata temprabilità, che porta a una diminuzione della plasticità e della tenacità del giunto e a una scarsa saldabilità. Pertanto, è necessario adottare una tecnologia di saldatura specifica per garantire le prestazioni del giunto. Durante il processo di saldatura di componenti in acciaio ad alto tenore di carbonio, è necessario tenere in piena considerazione tutti i possibili difetti di saldatura e adottare il processo di saldatura corrispondente.
Il processo di saldatura di acciaio ad alto tenore di carbonio
Prendiamo ad esempio l' acciaio 1084. Metodo di saldatura: l'acciaio ad alto tenore di carbonio è utilizzato principalmente per scopi strutturali dove sono richieste elevata durezza ed elevata resistenza all'usura. La saldatura ad arco, la brasatura e la saldatura ad arco sommerso sono i principali metodi di saldatura.
Materiale di saldatura: la saldatura di acciaio ad alto tenore di carbonio generalmente non richiede la resistenza del metallo di base e del giunto. La saldatura ad arco dell'elettrodo viene generalmente utilizzata per avere una forte capacità di rimuovere lo zolfo, un basso contenuto di idrogeno della diffusione del metallo depositato, una buona tenacità dell'elettrodo a basso idrogeno, piuttosto che il livello di resistenza è superiore all'elettrodo di metallo di base. Quando è richiesta la resistenza del metallo saldato e del metallo di base, è necessario selezionare l'elettrodo a basso idrogeno corrispondente;
Se il metallo di base non può preriscaldarsi durante la saldatura, al fine di evitare crepe da freddo nella zona termicamente alterata, è possibile selezionare l'elettrodo in acciaio inossidabile austenitico per ottenere una buona plasticità e una forte organizzazione austenitica anti-crack.
Scanalatura: per limitare il contenuto di carbonio nel metallo di saldatura, il rapporto di fusione dovrebbe essere ridotto. Le scanalature a forma di U oa forma di V sono generalmente adottate e l'olio e la ruggine nell'intervallo di 20 mm su entrambi i lati della scanalatura e la scanalatura vengono puliti.
Preriscaldamento: l'elettrodo in acciaio strutturale deve essere preriscaldato prima della saldatura, la temperatura di preriscaldamento è controllata a 250 ℃ ~ 350 ℃.
Lavorazione interlayer: saldatura multistrato multistrato, la prima saldatura con elettrodo di piccolo diametro, saldatura a corrente ridotta. Generalmente il pezzo in lavorazione viene posto in saldatura semi-verticale o mediante l'utilizzo dell'oscillazione trasversale dell'asta di saldatura, in modo che l'intera zona termicamente alterata del metallo di base venga riscaldata in breve tempo per effetto di preriscaldamento ed isolamento.
Trattamento termico post-saldatura: immediatamente dopo la saldatura, il pezzo viene posto in un forno di riscaldamento per la conservazione del calore e la ricottura di distensione a 650 ℃.
L'acciaio ad alto tenore di carbonio ha una grande tendenza a indurirsi ed è facile apparire crepe calde e crepe fredde durante la saldatura. Come si previene il cracking termico?
1) Controllare la composizione chimica della saldatura. Controllare rigorosamente il contenuto di zolfo e fosforo e aumentare adeguatamente il contenuto di manganese per migliorare la microstruttura della saldatura e ridurre la segregazione.
2) Controllare la forma della sezione di saldatura, il rapporto larghezza / profondità dovrebbe essere leggermente maggiore per evitare la segregazione nel centro della saldatura.
3) Per la saldatura di parti con elevata rigidità, è necessario selezionare parametri di saldatura, sequenza e direzione di saldatura appropriati.
4) Le misure di preriscaldamento e raffreddamento lento dovrebbero essere prese quando necessario per prevenire la generazione di crepe calde.
5) Migliorare la basicità dell'elettrodo o del flusso di saldatura per ridurre il contenuto di impurità nella saldatura e migliorare il grado di segregazione.
Come prevenire le crepe da freddo dell'acciaio ad alto tenore di carbonio?
1) Il preriscaldamento prima della saldatura e il raffreddamento lento dopo la saldatura possono non solo ridurre la durezza e la fragilità della zona termicamente alterata, ma anche accelerare la diffusione dell'idrogeno nella saldatura.
2) Selezionare misure di saldatura appropriate, assemblaggio e sequenza di saldatura per ridurre la sollecitazione vincolata del giunto saldato e migliorare lo stato di sollecitazione della saldatura.
3) Scegliere i giusti materiali di saldatura, asciugare l'elettrodo e il flusso prima di saldare e utilizzarli a piacimento.
4) Prima della saldatura, l'acqua, la ruggine e altre impurità sulla superficie del metallo di base attorno alla scanalatura devono essere accuratamente rimosse per ridurre il contenuto di idrogeno diffuso nella saldatura.
5) Il trattamento di ricottura di distensione deve essere eseguito immediatamente dopo la saldatura per favorire la diffusione verso l'esterno dell'idrogeno nella saldatura.
