Por qué el acero con alto contenido de carbono es más difícil de soldar

El acero con alto contenido de carbono se refiere a w (C) superior al 0,6% de acero al carbono, que tiene una mayor tendencia a endurecerse que el acero al carbono medio y la formación de martensita con alto contenido de carbono, más sensible a la formación de grietas en frío.

Al mismo tiempo, la organización de martensita formada en la zona soldada afectada por el calor, propiedades duras y quebradizas, lo que resulta en una reducción significativa en la plasticidad y tenacidad de la junta, por lo que la soldabilidad del acero con alto contenido de carbono es bastante pobre y debe Tome un proceso de soldadura especial para garantizar el rendimiento de la junta.

Por lo tanto, en la estructura soldada, generalmente rara vez se usa.El acero con alto contenido de carbono se utiliza principalmente para piezas de máquinas que requieren alta dureza y resistencia al desgaste, como ejes, engranajes grandes y acoplamientos, etc.

Para ahorrar acero y simplificar el proceso de mecanizado, estas piezas de la máquina también se combinan a menudo en estructuras soldadas.En la fabricación de maquinaria pesada, también se encuentra la soldadura de componentes de acero con alto contenido de carbono.

A la hora de desarrollar el proceso de soldadura de piezas soldadas de acero con alto contenido de carbono, se debe realizar un análisis exhaustivo de los diversos defectos de soldadura que puedan surgir y las medidas del proceso de soldadura correspondientes.

1 Soldabilidad del acero de alto carbono

1.1 Método de soldadura

El acero con alto contenido de carbono se utiliza principalmente para estructuras de alta dureza y alta resistencia al desgaste, por lo que los principales métodos de soldadura son la soldadura por arco con electrodo, la soldadura fuerte y la soldadura por arco sumergido.

1.2 Material de soldadura

La soldadura de acero con alto contenido de carbono generalmente no requiere la fuerza de la unión y el material base.La soldadura por arco con electrodo de soldadura se usa generalmente para eliminar la capacidad de azufre, el bajo contenido de hidrógeno de la difusión del metal depositado, la buena tenacidad de la varilla de soldadura de tipo bajo en hidrógeno.En los requisitos del metal de soldadura y el material principal y otra resistencia, se debe usar el nivel correspondiente de electrodo de bajo hidrógeno;en el metal de soldadura y el material principal y otra resistencia, el nivel de resistencia debe usarse por debajo del material principal del electrodo de bajo hidrógeno, recuerde no elegir el nivel de resistencia que el electrodo alto del material principal.Si no se permite que el material base se precaliente al soldar, para evitar el agrietamiento en frío en la zona afectada por el calor, se puede usar una varilla de soldadura de acero inoxidable austenítico para obtener una buena plasticidad y una organización austenítica resistente al agrietamiento.

1.3 Preparación del bisel

Para limitar la fracción de masa de carbono en el metal de soldadura, la relación de fusión debe reducirse, por lo que el uso general de biseles en forma de U o V al soldar, y prestar atención al bisel y al bisel en ambos lados del Gama de 20 mm de limpieza de aceite, óxido y otros tratamientos.

1.4 Precalentamiento

Soldadura de electrodos de acero estructural, la soldadura debe precalentarse antes, control de temperatura de precalentamiento a 250 ℃ ~ 350 ℃.

1.5 Procesamiento de capas intermedias

Soldadura multicanal multicapa, la primera soldadura con varilla de soldadura de diámetro pequeño, soldadura de corriente pequeña.Por lo general, coloque la pieza de trabajo en una soldadura semiestable o utilice la oscilación lateral de la varilla de soldadura, para que toda la zona afectada por el calor del material principal se caliente en un corto período de tiempo, para obtener un efecto de precalentamiento y aislamiento.

1.6 Tratamiento térmico posterior a la soldadura

Inmediatamente después de la soldadura, la pieza de trabajo se coloca en un horno de calentamiento y se mantiene a 650°C para el recocido de alivio de tensión.

2 defectos de soldadura de acero de alto carbono y medidas preventivas

Debido a que la tendencia al endurecimiento del acero con alto contenido de carbono es muy grande, en la soldadura es propensa al agrietamiento en caliente y al agrietamiento en frío.

2.1 Medidas preventivas para el craqueo térmico

(1) controlar la composición química de la soldadura, controlar estrictamente el contenido de azufre y fósforo y aumentar adecuadamente la cantidad de manganeso para mejorar la organización de la soldadura y reducir la segregación.

2) Controle la forma de la sección de soldadura, la relación ancho-profundidad debe ser ligeramente mayor para evitar la desviación del centro de soldadura.

(3) para las piezas soldadas rígidas, debe elegir los parámetros de soldadura apropiados, el orden y la dirección de soldadura apropiados.

4) Se toman medidas de precalentamiento y enfriamiento lento cuando sea necesario para evitar la generación de fisuras térmicas.

(5) mejorar la alcalinidad del electrodo o fundente para reducir el contenido de impurezas de la soldadura y mejorar el grado de segregación.

2.2 Medidas de prevención del agrietamiento en frío

1) El precalentamiento antes de soldar y el enfriamiento lento después de soldar no solo reducen la dureza y la fragilidad de la zona afectada por el calor, sino que también aceleran la difusión hacia el exterior del hidrógeno en la soldadura.

2) Selección de las medidas de soldadura adecuadas.

3）Adopte una secuencia adecuada de montaje y soldadura para reducir la tensión de restricción de la junta soldada y mejorar el estado de tensión de las piezas soldadas.

4) Seleccione los materiales de soldadura adecuados, seque la varilla de soldadura y el fundente antes de soldar y téngalos disponibles sobre la marcha.

5) Antes de soldar, el agua, el óxido y otra suciedad en la superficie del metal base alrededor del bisel deben eliminarse con cuidado para reducir el contenido de hidrógeno difundido en la soldadura.

6) El tratamiento con hidrógeno debe realizarse inmediatamente antes de soldar, de modo que el hidrógeno pueda escapar por completo de la unión soldada.

7）El tratamiento de recocido para aliviar la tensión debe llevarse a cabo inmediatamente después de la soldadura para promover la difusión de hidrógeno en la costura de soldadura hacia el exterior.