Por que o aço com alto teor de carbono é mais difícil de soldar

Aço alto carbono refere-se a w (C) superior a 0,6% de aço carbono, que tem maior tendência a endurecer que o aço médio carbono, e à formação de martensita alto carbono, mais sensível à formação de trincas a frio.

Ao mesmo tempo, a organização martensita formada na zona afetada pelo calor soldada, propriedades duras e quebradiças, resultando em uma redução significativa na plasticidade e tenacidade da junta, de modo que a soldabilidade do aço de alto carbono é bastante pobre e deve tomar processo de soldagem especial para garantir o desempenho da junta.

Portanto, na estrutura soldada, geralmente raramente usada.O aço de alto teor de carbono é usado principalmente para peças de máquinas que requerem alta dureza e resistência ao desgaste, como eixos, grandes engrenagens e acoplamentos, etc.

Para economizar aço e simplificar o processo de usinagem, essas peças de máquinas também são frequentemente combinadas em estruturas soldadas.Na fabricação de máquinas pesadas, a soldagem de componentes de aço de alto carbono também é encontrada.

Ao desenvolver o processo de soldagem de peças soldadas de aço de alto carbono, deve-se fazer uma análise abrangente dos vários defeitos de soldagem que podem surgir e as medidas correspondentes ao processo de soldagem.

1 Soldabilidade do aço de alto carbono

1.1 Método de soldagem

O aço de alto teor de carbono é usado principalmente para estruturas de alta dureza e alta resistência ao desgaste, portanto, os principais métodos de soldagem são soldagem a arco elétrico, brasagem e soldagem a arco submerso.

1.2 Material de soldagem

A soldagem de aço de alto carbono geralmente não requer a resistência da junta e do material de base.A soldagem a arco do eletrodo de soldagem é geralmente usada para remover a capacidade de enxofre, baixo teor de hidrogênio de difusão do metal depositado, boa tenacidade da vareta de solda do tipo baixo hidrogênio.Nos requisitos do metal de solda e do material original e outras resistências, o nível correspondente de eletrodo de baixo hidrogênio deve ser usado;no metal de solda e no material original e em outras resistências, o nível de resistência deve ser usado abaixo do material principal do eletrodo de baixo hidrogênio, lembre-se de não escolher o nível de resistência do que o eletrodo alto do material principal.Se o material de base não puder pré-aquecer durante a soldagem, a fim de evitar trincas a frio na zona afetada pelo calor, pode-se usar vareta de solda de aço inoxidável austenítico para obter boa plasticidade e organização austenítica resistente a trincas.

1.3 Preparação do chanfro

A fim de limitar a fração de massa de carbono no metal de solda, a taxa de fusão deve ser reduzida, portanto, o uso geral de chanfros em forma de U ou V ao soldar e prestar atenção ao chanfro e ao chanfro em ambos os lados do Faixa de 20 mm de óleo, ferrugem e outros tratamentos limpos.

1.4 Pré-aquecimento

Soldagem de eletrodo de aço estrutural, soldagem deve ser pré-aquecida antes, controle de temperatura de pré-aquecimento em 250 ℃ ~ 350 ℃.

1.5 Processamento entre camadas

Soldagem multicanal multicamada, a primeira soldagem usando vareta de solda de pequeno diâmetro, soldagem de corrente pequena.Geralmente coloque a peça de trabalho em uma soldagem semi-estatal ou use o movimento lateral da haste de soldagem, a fim de fazer com que toda a zona afetada pelo calor do material de base seja aquecida em um curto período de tempo, a fim de obter pré-aquecimento e efeito de isolamento.

1.6 Tratamento térmico pós-soldagem

Imediatamente após a soldagem, a peça de trabalho é colocada em um forno de aquecimento e mantida a 650°C para recozimento de alívio de tensão.

2 defeitos de soldagem de aço de alto carbono e medidas preventivas

Devido à tendência de endurecimento do aço de alto carbono é muito grande, na soldagem propensa a trincas a quente e trincas a frio.

2.1 Medidas preventivas para trincas térmicas

(1) controlar a composição química da solda, controle rigoroso do teor de enxofre e fósforo e aumentar adequadamente a quantidade de manganês para melhorar a organização da solda e reduzir a segregação.

2) Controle o formato da seção de solda, a relação largura x profundidade deve ser um pouco maior para evitar o desvio do centro da solda.

(3) para as peças soldadas rígidas, deve escolher os parâmetros de soldagem apropriados, a ordem e direção de soldagem apropriadas.

4) Medidas de pré-aquecimento e resfriamento lento são tomadas quando necessário para evitar a geração de trincas térmicas.

(5) melhorar a alcalinidade do eletrodo ou fluxo para reduzir o teor de impurezas da solda e melhorar o grau de segregação.

2.2 Medidas de prevenção de rachaduras a frio

1) O pré-aquecimento antes da soldagem e o resfriamento lento após a soldagem não apenas reduzem a dureza e a fragilidade da zona afetada pelo calor, mas também aceleram a difusão externa do hidrogênio na solda.

2) Selecionar as medidas de soldagem apropriadas.

3）Adote uma sequência adequada de montagem e soldagem para reduzir a tensão de restrição da junta soldada e melhorar o estado de tensão das peças soldadas.

4) Selecione materiais de soldagem adequados, seque a haste de soldagem e o fluxo antes de soldar e disponibilize-os à medida que avança.

5) Antes da soldagem, a água, ferrugem e outras sujeiras na superfície do metal base ao redor do chanfro devem ser cuidadosamente removidas para reduzir o teor de hidrogênio difuso na solda.

6) O tratamento com hidrogênio deve ser realizado imediatamente antes da soldagem, para que o hidrogênio possa escapar totalmente da junta soldada.

7) O tratamento de recozimento de alívio de tensão deve ser realizado imediatamente após a soldagem para promover a difusão de hidrogênio na costura de solda para fora