Yaygın olarak kullanılan metal malzemelerin kaynak özellikleri

Metal malzemelerin kaynaklanabilirliği, metal malzemelerin kaynak yöntemleri, kaynak malzemeleri, kaynak özellikleri ve kaynak yapısal formları dahil olmak üzere belirli kaynak işlemleri gibi koşullar altında mükemmel kaynak bağlantıları elde etme yeteneğini ifade eder. Bir metal, eğer daha yaygın olarak kullanılabiliyorsa ve basit bir kaynak işlemi ile mükemmel kaynak bağlantıları elde ediliyorsa, bu metalin iyi bir kaynak performansına sahip olduğu kabul edilir. Metal malzemelerin kaynaklanabilirliği genellikle iki hususa ayrılır: proses kaynaklanabilirliği ve kullanım kaynaklanabilirliği.

1. Karbon çeliğinin kaynağı

(1) Düşük karbonlu çeliğin kaynağı

Düşük karbonlu çelik, düşük karbon içeriğine ve düşük manganez ve silikon içeriğine sahiptir. Normal şartlarda kaynaktan dolayı ciddi yapısal sertleşmeye veya sönme yapısına neden olmaz. Bu tür çelikler mükemmel plastisite ve darbe dayanıklılığına sahiptir ve kaynaklı bağlantılarının plastisite ve sağlamlığı da iyidir. Son derece iyi. Kaynak sırasında genellikle ön ısıtma ve son ısıtma gerekli değildir ve tatmin edici kalitede kaynaklı bağlantılar elde etmek için özel işlem önlemleri gerekli değildir. Bu nedenle düşük karbonlu çelik mükemmel kaynak performansına sahiptir ve tüm çelikler arasında en iyi kaynak performansına sahiptir. Çelik türleri.

(2) Orta karbonlu çeliğin kaynağı

Orta karbonlu çeliğin karbon içeriği daha yüksektir ve kaynaklanabilirliği düşük karbonlu çeliğe göre daha kötüdür. CE %0,25'e yakın olduğunda kaynaklanabilirlik iyidir. Karbon içeriği arttıkça sertleşme eğilimi artar ve ısının etkisi altında bölgede düşük plastisiteye sahip martenzit yapının üretilmesi kolaydır. Kaynak çok sert olduğunda veya kaynak malzemesi ve proses parametreleri yanlış seçildiğinde soğuk çatlakların oluşması muhtemeldir. Çok katmanlı kaynak, kaynağın ilk katmanını kaynaklarken, ana metal kaynağa kaynaştırılır. İçerisindeki büyük miktardaki karbon, karbon, kükürt ve fosfor içeriğini artırarak termal çatlakların oluşmasını kolaylaştırır. Ayrıca karbon içeriği yüksek olduğunda gözenek hassasiyeti de artar.

(3) Yüksek karbonlu çeliğin kaynağı

CE değeri %0,6'nın üzerinde olan yüksek karbonlu çelik, yüksek sertleşebilirliğe sahiptir. Sert ve kırılgan yüksek karbonlu martensit üretmek kolaydır. Kaynak yerinde ve ısıdan etkilenen bölgede çatlaklar oluşması kolaydır, bu da kaynak yapılmasını zorlaştırır. Bu nedenle bu tip çelik genellikle kaynaklı yapıların imalatında kullanılmaz. ve yüksek sertlikte veya aşınmaya dirençli bileşenler veya parçalar üretmek için kullanıldığından, kaynaklarının çoğu hasarlı parçaları onarmak içindir. Kaynak çatlaklarını azaltmak için bu parçalar kaynak öncesinde tavlanmalı, kaynak sonrası tekrar ısıl işlem görmelidir. .

2. Düşük alaşımlı yüksek mukavemetli çeliklerin kaynağı

Düşük alaşımlı yüksek mukavemetli çeliğin karbon içeriği genellikle %0,20'yi geçmez ve toplam alaşım elementleri genellikle %5'i geçmez. Tam olarak düşük alaşımlı yüksek mukavemetli çeliğin belirli miktarda alaşım elementi içermesi nedeniyle kaynak performansının karbon çeliğinden biraz farklı olmasıdır. Kaynak özellikleri şurada gösterilmiştir::

(1) Kaynaklı bağlantılardaki kaynak çatlakları

Soğukta çatlamış düşük alaşımlı yüksek mukavemetli çelik, C.Mn.V.Nb ve çeliği güçlendiren diğer elementleri içerir, bu nedenle kaynak sırasında sertleştirilmesi kolaydır. Bu sertleşmiş yapılar çok hassastır. Bu nedenle, eğer rijitlik büyükse veya sınırlama gerilimi yüksekse, uygun olmayan kaynak işlemi kolaylıkla soğuk çatlaklara neden olabilir. Üstelik bu tür çatlakların belirli bir gecikmesi vardır ve bu da son derece zararlıdır. Mn-Mo-Nb ve Mn-Mo-V düşük alaşımlı yüksek mukavemetli çelikler için, örneğin 07MnCrMoVR, Nb.V nedeniyle. Mo, yeniden ısıtma çatlaklarına karşı güçlü hassasiyeti destekleyen bir elementtir. Bu nedenle, bu tür çeliklerin kaynak sonrası ısıl işlemi sırasında, yeniden ısıtma çatlaklarının oluşmasını önlemek için, yeniden ısıtma çatlaklarının hassas sıcaklık bölgesinden kaçınmaya dikkat edilmelidir.

(2) Kaynaklı bağlantıların gevrekleşmesi ve yumuşaması

Gerinim yaşlanması kırılganlığı Kaynaklı bağlantıların kaynak yapılmadan önce çeşitli soğuk işlemlere (kesme kesme, namlu haddeleme vb.) tabi tutulması gerekir. Çelik plastik deformasyon üretecektir. Alanın 200 ila 45°C'ye daha fazla ısıtılması durumunda gerinim yaşlanması meydana gelecektir. .Gerilim yaşlanması kırılganlığı çeliğin plastisitesini azaltacak ve kırılgan geçiş sıcaklığını artıracak, bu da ekipmanın kırılgan kırılmasına neden olacaktır. Kaynak sonrası ısıl işlem, kaynaklı yapının bu gerinim yaşlanmasını ortadan kaldırabilir ve tokluğu eski haline getirebilir.

Kaynaklı bağlantının ısıdan etkilenen bölgesi yumuşatılır. Kaynak ısısının etkisi nedeniyle, düşük karbonlu su verilmiş ve temperlenmiş çeliğin ısıdan etkilenen bölgesinin (HAZ) dış kısmı, özellikle de Ac1'e yakın alan tavlama sıcaklığının üzerine ısıtılır ve bu da mukavemeti azalmış bir yumuşama bölgesi üretecektir. HAZ bölgesinin yapısı Yumuşama kaynak hattı enerjisinin ve ön ısıtma sıcaklığının artmasıyla artar, ancak genel olarak yumuşatılmış bölgenin çekme mukavemeti yine de ana malzemenin standart değerinin alt sınırından yüksektir. Bu nedenle bu tür çeliğin ısıdan etkilenen bölgesinin yumuşama sorununun yalnızca uygun şekilde işlenmesi gerekir. Eklemlerinin performansını etkilemeden.

3. Paslanmaz çeliğin kaynağı

Paslanmaz çelik, farklı çelik yapılarına göre östenitik paslanmaz çelik, ferritik paslanmaz çelik, martensitik paslanmaz çelik olmak üzere dört kategoriye ayrılabilir. Östenitik-ferritik dubleks paslanmaz çelik. Aşağıda esas olarak östenitik paslanmaz çelik ve iki yönlü paslanmaz çelik analiz edilmektedir. kaynak özellikleri.

(1) Östenitik paslanmaz çeliğin kaynağı

Östenitik paslanmaz çeliğin kaynaklanması diğer paslanmaz çeliklere göre daha kolaydır. Hiçbir sıcaklıkta faz dönüşümüne uğramaz ve hidrojen kırılganlığına karşı duyarlı değildir. Östenitik paslanmaz çelik bağlantı aynı zamanda kaynaklı durumda iyi bir plastikliğe ve tokluğa sahiptir. Kaynaktaki ana problemler şunlardır: Kaynakta sıcak çatlama, gevrekleşme, tanecikler arası korozyon ve gerilim korozyonu vb. Ayrıca zayıf ısı iletkenliği ve büyük doğrusal genleşme katsayısı nedeniyle kaynak gerilimi ve deformasyonu büyüktür. Kaynak yaparken mümkün olduğunca küçük kaynak ısısı girdisi kullanılmalı, ön ısıtma yapılmamalı ve ara kat sıcaklığı düşürülmelidir. Katmanlar arası sıcaklık 60C'nin altında kontrol edilmeli ve kaynak bağlantıları kademeli olmalıdır. Isı girdisini azaltmak için kaynak hızı aşırı artırılmamalı ancak kaynak akımı azaltılacak şekilde ayarlanmalıdır.

(2) Östenitik ferritik iki yollu paslanmaz çeliğin kaynağı

Östenitik ferritik çift yönlü paslanmaz çelik, östenit ve ferrit olmak üzere iki fazdan oluşan dubleks bir paslanmaz çeliktir. Östenitik çelik ve ferritik çeliğin avantajlarını birleştirir, bu nedenle yüksek mukavemete, iyi korozyon direncine ve kolay kaynaklanma özelliklerine sahiptir. Şu anda esas olarak üç tip dubleks paslanmaz çelik bulunmaktadır: Cr18, Cr21 ve Cr25. Bu tip çeliğin kaynaklanmasının ana özellikleri şunlardır: östenitik paslanmaz çeliğe kıyasla daha düşük termal eğilim; saf ferritik paslanmaz çelikle karşılaştırıldığında Kaynak sonrası gevrekleşme eğilimi düşüktür ve kaynak ısısından etkilenen bölgedeki ferrit kabalaşma derecesi de düşüktür, dolayısıyla kaynaklanabilirlik daha iyidir. Bu çelik türü iyi kaynak özelliklerine sahip olduğundan kaynak sırasında ön ısıtma ve son ısıtmaya gerek yoktur.