Сварка высокоуглеродистой стали

Под высокоуглеродистой сталью подразумевается содержание углерода более 0.6% от стали, она в основном используется для обеспечения высокой твердости и износостойкости деталей машин, таких как вращающийся вал, шестерня, подшипник и муфта. Он имеет большую тенденцию к затвердеванию, чем среднеуглеродистая сталь, и образует высокоуглеродистый мартенсит, более чувствительный к образованию холодной трещины. В то же время мартенситная структура, образующаяся в зоне термического влияния сварки, имеет высокую прокаливаемость, что приводит к снижению пластичности и вязкости соединения и плохой свариваемости. Следовательно, необходимо использовать особую технологию сварки, чтобы обеспечить работу соединения. При выполнении процесса сварки деталей из высокоуглеродистой стали следует полностью учесть все возможные дефекты сварки и выбрать соответствующий процесс сварки.

Процесс сварки высокоуглеродистой стали

взять Сталь 1084 Например. Метод сварки: Высокоуглеродистая сталь в основном используется в конструкционных целях, где требуется высокая твердость и высокая износостойкость. Дуговая сварка, сварка пайкой и сварка под флюсом являются основными методами сварки.

Сварочный материал: Сварка высокоуглеродистой стали обычно не требует прочности соединений и основного металла. Электродная дуговая сварка обычно используется для обеспечения высокой способности удалять серу, низкого содержания водорода в диффузии наплавленного металла, хорошей ударной вязкости электрода с низким содержанием водорода, а не для того, чтобы уровень прочности был выше, чем у электрода из основного металла. Когда требуется прочность металла шва и основного металла, следует выбрать соответствующий электрод с низким содержанием водорода;

Если основной металл не нагревается во время сварки, чтобы предотвратить образование холодных трещин в зоне термического влияния, можно выбрать электрод из аустенитной нержавеющей стали, чтобы получить хорошую пластичность и прочную аустенитную организацию против трещин.

Канавка: чтобы ограничить содержание углерода в металле шва, следует уменьшить коэффициент плавления. Обычно используются U-образные или V-образные канавки, а масло и ржавчина в диапазоне 20 мм с обеих сторон канавки и канавки очищаются.

Предварительный нагрев: Электрод из конструкционной стали необходимо предварительно нагреть перед сваркой, температура предварительного нагрева контролируется на уровне 250 ℃ ~ 350 ℃.

Межслойная обработка: многослойная многопроходная сварка, первая сварка электродом малого диаметра, сварка малым током. Как правило, заготовка помещается при полувертикальной сварке или с использованием поперечного поворота сварочного стержня, так что вся зона термического влияния основного металла нагревается за короткое время для предварительного нагрева и эффекта изоляции.

Термическая обработка после сварки: сразу после сварки заготовка помещается в нагревательную печь для сохранения тепла и отжига для снятия напряжений при температуре 650 ℃.

Высокоуглеродистая сталь имеет большую тенденцию к затвердеванию, и во время сварки легко появляются горячие и холодные трещины. Как предотвратить термическое растрескивание?

1) Контролировать химический состав сварного шва. Строго контролируйте содержание серы и фосфора и соответствующим образом увеличивайте содержание марганца, чтобы улучшить микроструктуру сварного шва и уменьшить сегрегацию.

2) Контролируйте форму сечения сварного шва, отношение ширины к глубине должно быть немного больше, чтобы избежать сегрегации в центре сварного шва.

3) Для свариваемых деталей с высокой жесткостью следует выбирать соответствующие параметры сварки, последовательность и направление сварки.

4) При необходимости следует принять меры по предварительному нагреву и медленному охлаждению, чтобы предотвратить образование горячих трещин.

5) Улучшение основности сварочного электрода или флюса для уменьшения содержания примесей в сварном шве и повышения степени сегрегации.

Как предотвратить образование холодных трещин в высокоуглеродистой стали?

1) Предварительный нагрев перед сваркой и медленное охлаждение после сварки могут не только снизить твердость и хрупкость зоны термического влияния, но и ускорить диффузию водорода в сварном шве.

2) Выберите соответствующие сварочные мероприятия, сборку и последовательность сварки, чтобы уменьшить ограниченное напряжение сварного соединения и улучшить напряженное состояние сварного соединения.

3) Выберите подходящие сварочные материалы, высушите электрод и флюс перед сваркой и используйте их по своему усмотрению.

4) Перед сваркой необходимо тщательно удалить воду, ржавчину и другие загрязнения с поверхности основного металла вокруг канавки, чтобы снизить содержание рассеянного водорода в сварном шве.

5) Отжиг для снятия напряжений следует проводить сразу после сварки, чтобы способствовать диффузии водорода в сварном шве.