Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja pengelasan bahan logam

Kemampuan las bahan logam mengacu pada kemampuan bahan logam untuk memperoleh sambungan las yang sangat baik dalam kondisi seperti proses pengelasan tertentu, termasuk metode pengelasan, bahan las, spesifikasi pengelasan, dan bentuk struktur pengelasan. Suatu logam, jika dapat digunakan secara lebih umum dan Jika proses pengelasan sederhana memperoleh sambungan las yang sangat baik, logam tersebut dianggap memiliki kinerja pengelasan yang baik. Kemampuan las bahan logam secara umum dibagi menjadi dua aspek: kemampuan las proses dan kemampuan las penggunaan.

1.Faktor material

Bahannya meliputi logam dasar dan bahan las. Dalam kondisi pengelasan yang sama, faktor utama yang menentukan kemampuan las logam dasar adalah sifat fisik dan komposisi kimianya.

Dari segi sifat fisik: faktor-faktor seperti titik leleh, konduktivitas termal, koefisien muai panjang, massa jenis, kapasitas panas, dan faktor logam lainnya semuanya berdampak pada proses seperti siklus termal, peleburan, kristalisasi, perubahan fasa, dll. , sehingga mempengaruhi kemampuan las. Baja tahan karat dan bahan lainnya memiliki konduktivitas termal yang rendah. Bahan dengan gradien suhu besar, tegangan sisa tinggi, dan deformasi besar selama pengelasan.

Dilihat dari komposisi kimianya, unsur karbon mempunyai pengaruh yang paling besar, artinya kandungan karbon suatu logam menentukan kemampuan lasnya. Ketika kandungan karbon dalam baja meningkat, kecenderungan pengerasan meningkat, plastisitas menurun, dan pengelasan mudah terjadi. Retak. Oleh karena itu, semakin tinggi kandungan karbonnya, semakin buruk kemampuan lasnya. Baja karbon rendah dan baja paduan rendah dengan kandungan karbon kurang dari 0,25% memiliki plastisitas dan ketangguhan benturan yang sangat baik. Plastisitas dan ketangguhan impak sambungan las setelah pengelasan juga sangat baik. Pengelasan Tidak diperlukan perlakuan panas pemanasan awal dan pasca pengelasan, serta proses pengelasan mudah dikendalikan, sehingga memiliki kemampuan las yang baik.

Bahan las secara langsung berpartisipasi dalam serangkaian reaksi kimia metalurgi selama proses pengelasan, yang menentukan komposisi, struktur, kinerja, dan pembentukan cacat pada logam las. Jika bahan las dipilih secara tidak tepat dan tidak sesuai dengan logam dasar, tidak hanya tidak mungkin diperoleh sambungan yang memenuhi persyaratan penggunaan, tetapi juga akan menyebabkan terjadinya cacat seperti retak dan perubahan sifat struktur. Oleh karena itu, pemilihan bahan las yang tepat merupakan faktor penting dalam memastikan sambungan las berkualitas tinggi.

2. Faktor proses

Faktor proses meliputi metode pengelasan, parameter proses pengelasan, urutan pengelasan, pemanasan awal, perlakuan panas pasca pemanasan dan pasca pengelasan, dll. Metode pengelasan mempunyai pengaruh yang besar terhadap kemampuan las, terutama dalam dua aspek: karakteristik sumber panas dan kondisi perlindungan.

Sumber panas dari berbagai metode pengelasan sangat berbeda dalam hal daya, kepadatan energi, suhu pemanasan maksimum, dll. Logam yang dilas pada sumber panas yang berbeda akan menunjukkan sifat pengelasan yang berbeda. Misalnya saja pengelasan electroslag yang mempunyai daya tinggi namun densitas energinya rendah. , suhu pemanasan maksimum tidak tinggi, pemanasan lambat selama pengelasan, dan waktu tinggal suhu tinggi yang lama, mengakibatkan butiran kasar di zona yang terkena panas dan penurunan ketangguhan benturan secara signifikan, yang harus ditingkatkan dengan normalisasi perlakuan . Sebaliknya, pengelasan berkas elektron, pengelasan laser, dll. Metode ini memiliki daya yang rendah, tetapi kepadatan energi yang tinggi dan pemanasan yang cepat. Waktu tinggal pada suhu tinggi singkat, zona yang terkena panas sangat sempit, dan tidak ada bahaya pertumbuhan biji-bijian.

Menyesuaikan parameter proses pengelasan, mengambil tindakan proses lainnya seperti pemanasan awal, pemanasan pasca, pengelasan multi-lapisan dan pengendalian suhu antar lapisan, dapat menyesuaikan dan mengontrol siklus panas pengelasan, sehingga mengubah kemampuan las logam. Misalnya, pemanasan awal sebelum pengelasan atau setelah pengelasan Dengan mengambil tindakan seperti perlakuan panas, sangat mungkin untuk mendapatkan sambungan las tanpa cacat retak dan memenuhi persyaratan kinerja.

3. Faktor struktural

Hal ini terutama mengacu pada pengaruh struktur pengelasan dan bentuk desain sambungan las, seperti bentuk struktural, ukuran, ketebalan, bentuk alur sambungan, tata letak las dan bentuk penampang, dll. pada kemampuan las. Pengaruhnya terutama tercermin dalam perpindahan panas dan gaya Dalam hal keadaan, ketebalan pelat yang berbeda, bentuk sambungan atau bentuk alur yang berbeda memiliki arah kecepatan perpindahan panas dan laju perpindahan panas yang berbeda, yang mempengaruhi arah kristalisasi dan pertumbuhan butir dari kolam cair. . Peralihan struktur, ketebalan pelat dan lapisan las Tata letaknya, dll., menentukan kekakuan dan kekangan sambungan, yang mempengaruhi keadaan tegangan sambungan. Morfologi kristal yang buruk, konsentrasi tegangan yang parah, dan tegangan pengelasan yang berlebihan merupakan kondisi dasar terbentuknya retakan las. Mengurangi kekakuan sambungan selama desain. Mengurangi pengelasan silang dan mengurangi berbagai faktor penyebab konsentrasi tegangan merupakan langkah penting untuk meningkatkan kemampuan las.

4. Kondisi penggunaan

Ini mengacu pada suhu kerja, kondisi beban dan media kerja selama masa servis struktur yang dilas. Lingkungan kerja dan kondisi pengoperasian ini memerlukan struktur yang dilas untuk memiliki kinerja yang sesuai. Misalnya, struktur las yang bekerja pada suhu rendah harus memiliki ketahanan terhadap patah getas; bekerja pada suhu tinggi, struktur harus memiliki ketahanan mulur; struktur yang bekerja di bawah beban bolak-balik harus memiliki ketahanan lelah yang baik; wadah las yang bekerja dalam media asam, alkali atau garam harus memiliki ketahanan korosi yang tinggi, dll. Singkatnya, semakin baik kondisi penggunaan, semakin tinggi persyaratan kualitas sambungan las, semakin sulit untuk memastikan kemampuan las material.