La soldabilitat es refereix a la capacitat que tenen materials homogenis o materials diferents de soldar-se per formar juntes completes i complir els requisits d'ús esperats en les condicions del procés de fabricació. Els principis per avaluar la soldabilitat inclouen principalment: (1) avaluar la tendència de les juntes soldades a produir defectes de procés per proporcionar una base per formular procediments de soldadura raonables; (2) avaluar si les juntes soldades poden complir els requisits de rendiment estructural.
UNA. Soldabilitat de l'acer estructural d'aliatge
1. Acer d'alta resistència: l'acer amb un límit elàstic σs superior o igual a 295MPa es pot anomenar acer d'alta resistència.
2. L'efecte de reforç de la solució sòlida del Mn és molt significatiu. Quan ωMn és inferior o igual a 1,7%, pot millorar la duresa i reduir la temperatura de transició fràgil. Si reduirà la plasticitat i la duresa. Ni no només enforteix la solució sòlida, sinó que també millora la duresa i redueix molt la temperatura de transició fràgil. element, utilitzat habitualment en acers a baixa temperatura.
3. Acer laminat en calent (acer normalitzat): acer d'alta resistència de baix aliatge amb un límit elàstic de 295-490 MPa, que generalment es subministra i s'utilitza en estat laminat en calent o normalitzat.
4. Principis de disseny de les juntes soldades d'acer d'alta resistència: l'acer d'alta resistència es selecciona en funció de la seva resistència, de manera que el principi de les juntes soldades és que la resistència de les juntes soldades és igual a la resistència del metall base (principi d'igualtat). força), les raons són:
① La força de les juntes soldades és més gran que la del metall base. Resistència, la duresa del plàstic disminueix;
② igual a la mateixa vida;
③ menys que, la força de l'articulació és insuficient.
5. Soldabilitat de l'acer laminat en calent i normalitzat: l'acer laminat en calent conté una petita quantitat d'elements d'aliatge i generalment té poca tendència a esquerdes en fred. Com que l'acer normalitzat conté més elements d'aliatge, la tendència a l'enduriment augmenta. Amb l'augment de l'equivalent al carboni d'acer i el gruix de la placa, augmenta la tempabilitat i la tendència a l'esquerda en fred. Factors que influeixen:
(1) equivalent de carboni;
(2) tendència a l'enduriment;
(3) la duresa més alta de la zona afectada per la calor, la duresa més alta de la zona afectada per la calor és un mètode senzill per avaluar la tendència a l'enduriment i la susceptibilitat a l'esquerda en fred de l'acer.
6. Esquerdes SR (eliminació d'esquerdes de tensió, esquerdes de reescalfament): per a estructures soldades com ara recipients a pressió de paret gruixuda d'acer normalitzat que contenen Mo, durant el tractament tèrmic d'alleujament de tensió posterior a la soldadura o el procés de reescalfament posterior a la soldadura, un altre tipus de pot aparèixer esquerdes. forma d'esquerdes.
7. La tenacitat és una propietat que caracteritza la facilitat amb què es generen i es propaguen esquerdes trencadisses pels metalls.
8. S'han de tenir en compte dos aspectes a l'hora de seleccionar els materials de soldadura per a acers de baix aliatge:
① No hi hauria d'haver defectes de soldadura com ara esquerdes;
② Pot complir els requisits de rendiment.
La soldadura d'acer laminat en calent i acer normalitzat es basa generalment en la selecció de materials de soldadura segons els seus nivells de resistència. Els punts de selecció són els següents:
①Seleccioneu el nivell corresponent de material de soldadura que coincideixi amb les propietats mecàniques del metall base;
② Considereu la influència de la relació de fusió i la velocitat de refredament alhora;
③ Considereu l'efecte del tractament tèrmic posterior a la soldadura sobre les propietats mecàniques de la soldadura.
9. Principi de determinació de la temperatura de temperat després de la soldadura:
① No supereu la temperatura de temperat original del metall base per no afectar el rendiment del metall base;
②Per als materials temperats, eviteu el rang de temperatures on es produeixi fragilitat del temperat.
10. Acer temperat i temperat: trempat + trempat (alta temperatura).
11. L'ús de "coincidència de baixa resistència" per a la soldadura d'acer d'alta resistència pot millorar la resistència a les esquerdes de la zona soldada.
12. Cal prestar atenció a dues qüestions bàsiques quan es solda acer temperat i temperat amb baixes emissions de carboni:
① La velocitat de refredament durant la transformació de la martensita no hauria de ser massa ràpida, de manera que la martensita tingui un efecte d'autotemperament per evitar la generació d'esquerdes fredes;
② Es requereix que la velocitat de refredament entre 800 i 500 graus és superior a la velocitat crítica per produir una estructura mixta fràgil.
Els problemes a resoldre en la soldadura d'acer temperat i temperat amb baix carboni:
① prevenir esquerdes; ② millora la duresa del metall de soldadura i la zona afectada per la calor alhora que garanteix que es compleixen els requisits d'alta resistència.
13. Per als acers de baix aliatge amb baix contingut en carboni, augmentar la velocitat de refrigeració per formar martensita baixa en carboni és beneficiós per garantir la duresa.
14. L'addició d'elements d'aliatge en acer temperat i temperat amb carboni mitjà té principalment el paper d'assegurar la tempabilitat i millorar la resistència al tremp, i el rendiment real de la força depèn principalment del contingut de carboni. Característiques principals: alta resistència específica i alta duresa.
15. Hi ha tres maneres de millorar la resistència tèrmica de l'acer resistent a la calor perlític:
① La matriu està reforçada amb una solució sòlida i s'afegeixen elements d'aliatge per reforçar la matriu de ferrita. Els elements Cr, Mo, W i Nb utilitzats habitualment poden millorar significativament la resistència tèrmica; ② No. Enfortiment de la precipitació en dues fases: a l'acer resistent a la calor amb ferrita com a matriu, la fase d'enfortiment és principalment de carbur d'aliatge; ③ Enfortiment del límit del gra: afegir oligoelements es pot adsorbir al límit del gra, retardar la difusió dels elements d'aliatge al llarg del límit del gra, reforçant així els límits del gra.
16. Els principals problemes existents en la soldadura d'acer perlítica resistent a la calor són les esquerdes en fred, l'enduriment i el suavització de la zona afectada per la calor i l'eliminació de les esquerdes per tensió en el tractament tèrmic posterior a la soldadura o l'ús a llarg termini a altes temperatures.
17. L'interval de temperatures de -10 a -196 grau s'anomena "temperatura baixa", i quan és inferior a -196 grau , s'anomena "temperatura ultra baixa".
DOS. Soldabilitat de ferro colat
1. Tres característiques principals del ferro colat: amortiment de vibracions, absorció d'oli i resistència al desgast.
2. El rendiment del ferro colat depèn principalment de la forma, mida, quantitat i distribució del grafit, i l'estructura de la matriu també té una certa influència.
3. Ferro dúctil: matriu F + grafit esfèric; ferro colat gris: matriu F + grafit en escates; ferro de grafit vermicular: matriu + grafit vermicular; ferro mal·leable: matriu F + grafit floculent.
4. Si l'elèctrode d'acer baix en carboni pot soldar ferro colat: No. Durant la soldadura, encara que el corrent sigui petit, la proporció del metall base a la primera soldadura és del 25% -30%. Si es calcula segons C=3% en ferro colat, el contingut de carboni a la primera soldadura és de 0,75%. %-0.9%, pertany a l'acer d'alt carboni, la martensita d'alt carboni apareix immediatament després del refredament de la soldadura i la HAZ soldada tindrà una estructura de boca blanca, cosa que dificulta el mecanitzat.
5. Soldadura tèrmica d'arc: les peces foses s'escalfen prèviament a 600-700 graus i després es solden en estat plàstic. La temperatura de soldadura no és inferior a 400 graus. Per evitar esquerdes durant el procés de soldadura, el tractament d'alleujament de l'estrès i el refredament lent es duen a terme immediatament després de la soldadura. Aquest procés de reparació de soldadura de ferro colat s'anomena soldadura per arc.
6. Soldadura semitèrmica: quan la temperatura de preescalfament és de 300-400 graus, s'anomena soldadura semitèrmica.
TRES. Soldabilitat de l'acer inoxidable
1. Acer inoxidable: l'acer inoxidable fa referència al terme general dels acers aliats amb alta estabilitat química que són resistents a la corrosió per aire, aigua, àcids, àlcalis, sals i les seves solucions i altres mitjans corrosius.
2. Les principals formes de corrosió de l'acer inoxidable són la corrosió uniforme, la corrosió per picadura, la corrosió per esquerdes i la corrosió per estrès. La corrosió uniforme es refereix al fenomen que totes les superfícies metàl·liques en contacte amb el medi corrosiu es corroeixen; La corrosió per picadura es refereix a la corrosió local que es produeix a la majoria de parts del material metàl·lic sense corrosió o corrosió lleugera, però dispersa; corrosió de l'escletxa, a l'electròlit, com ara l'oxigen. En l'entorn iònic, quan hi ha un buit entre l'acer inoxidable o entre les superfícies en contacte amb objectes estranys, el flux de la solució a l'espai serà lent, de manera que el El Cl- local de la solució formarà una bateria de concentració, que farà que la pel·lícula de passivació d'acer inoxidable a la bretxa adsorbeixi Cl- i sigui absorbida per la pel·lícula de passivació. El fenomen del fracàs local; corrosió intergranular, un fenomen de corrosió selectiva que es produeix prop dels límits del gra; La corrosió per estrès, es refereix al fenomen d'esquerdes fràgils de l'acer inoxidable sota l'acció d'un mitjà corrosiu específic i una tensió de tracció, que és inferior a la resistència.
3. Mesures per evitar la corrosió per picades:
1) Reduir el contingut d'ions clorur i ions d'oxigen;
2) Afegiu elements d'aliatge com ara crom, níquel, molibdè, silici i coure a l'acer inoxidable;
3) Intenteu no treballar en fred per reduir els afloraments de dislocació La possibilitat de corrosió de picats al lloc;
4) reduir el contingut de carboni a l'acer.
4. High-temperature properties of stainless steel and heat-resistant steel: brittleness at 475°C, mainly in ferrite with Cr>13%, escalfament a llarg termini i refredament lent entre 430-480 graus , donant lloc a un augment de la força a temperatura ambient o temperatura negativa. Alta i duresa disminuïda; Fragilització en fase σ, que és típica del 45% de la fracció de massa de Cr, compost intermetàl·lic FeCr, no magnètic, dur i fràgil.
5. Resistència a la corrosió de les juntes soldades d'acer inoxidable austenític:
1) corrosió intergranular;
2) corrosió intergranular a la zona de sensibilització de la zona afectada per la calor;
3) corrosió semblant a un ganivet.
6. Mesures per prevenir la corrosió intergranular a les soldadures:
1) A través dels materials de soldadura, el metall de soldadura es pot convertir en carboni ultra baix o contenir prou element estabilitzador Nb;
2) Ajusteu la composició de la soldadura per obtenir una certa fase delta.
7. Corrosió intergranular a la zona sensibilitzada de la zona afectada per la calor: es refereix a la corrosió intergranular que es produeix a la posició on la temperatura màxima d'escalfament es troba en el rang de calor sensibilitzat a la zona afectada per la calor de soldadura.
8. Corrosió en forma de ganivet: La corrosió intergranular generada a la zona de fusió és com una incisió tallada a ganivet, per això s'anomena "corrosió en forma de ganivet".
9. Mesures per evitar la corrosió semblant a un ganivet:
① Trieu metalls bàsics i materials de soldadura baix en carboni;
② Adoptar acer inoxidable amb estructura de fase;
③ Ús de soldadura de corrent petita per reduir el grau de sobreescalfament i l'amplada de la zona de soldadura de gra gruixut;
④ Les soldadures en contacte amb el medi corrosiu es solden finalment;
⑤ Soldadura creuada; ⑥ Augmenteu el contingut de Ti i Tb a l'acer, de manera que hi hagi prou Ti, Tb i carboni al límit del gra de la regió de gra gruixut soldat.
10. Per què s'utilitza la soldadura de baix corrent per a l'acer inoxidable? Per tal de reduir la temperatura de la zona afectada per la calor de la soldadura, eviteu l'ocurrència de corrosió intergranular de la soldadura, eviteu que l'elèctrode i el cable es sobreescalfi, la deformació de la soldadura, l'estrès de la soldadura, redueixi l'entrada de calor, etc.
11. Tres condicions que provoquen fissuració per corrosió per tensió: medi ambient, medi corrosiu selectiu i esforç de tracció.
12. Mesures per evitar el trencament per corrosió per estrès:
1) Ajustant la composició química, el carboni ultra baix és beneficiós per millorar la capacitat de resistir la corrosió per esforços i el problema de concordança de composició i mitjà;
2) Eliminació de l'estrès residual de soldadura;
3) Corrosió electroquímica, inspecció regular i pegats oportuns, etc.
13. Per millorar la resistència a la picada:
1) D'una banda, s'ha de reduir la segregació de Cr i Mo;
2) D'una banda, s'utilitza l'anomenat material de soldadura "superaliat" amb un contingut de Cr i Mo més elevat que el metall base.
14. Les esquerdes calentes, les esquerdes per corrosió per tensió, la deformació de la soldadura i la corrosió intergranular es produiran quan es solda l'acer inoxidable austenític.
15. Causes de les esquerdes calentes en la soldadura d'acer austenític:
1) La conductivitat tèrmica de l'acer austenític és petita, el coeficient d'expansió lineal és gran i la tensió de tracció és gran;
2) L'acer austenític és fàcil de co-cristal·litzar per formar una estructura de soldadura amb forts cristalls columnars direccionals, que afavoreixen la segregació d'impureses nocives;
3) La composició d'aliatge de l'acer austenític és eutèctic més complexa i soluble.
16. Mesures per evitar esquerdes calentes: ① Limitar estrictament el contingut de P i S en el metall base i els materials de soldadura; ② Intenta fer que la soldadura formi una estructura de doble fase; ③ Controlar la composició química de la soldadura; ④ Soldadura de petit corrent.
17. Cal prestar atenció a la selecció de materials d'acer inoxidable austenític: ①Adherir-se al "principi d'aplicabilitat"; ②Determineu si és adequat o no segons la composició específica de cada material de soldadura seleccionat; ③ Tingueu en compte el mètode de soldadura i els paràmetres del procés de l'aplicació específica La mida de la relació de fusió que es pot causar; ④ Determineu el grau d'aliatge segons els requisits generals de soldabilitat especificats a les condicions tècniques;
18. Anàlisi de la soldabilitat de l'acer inoxidable ferrític:
1) Corrosió intergranular de les juntes soldades;
2) Fragilització de les juntes soldades, fragilitat a alta temperatura, fragilitat en fase σ i fragilitat de 475 graus.
