L'acer d'alt carboni es refereix a l'acer al carboni amb w(C) superior al 0,6%, que té una major tendència a endurir-se que l'acer al carboni mitjà i forma martensita d'alt carboni, que és més sensible a la formació de fred. esquerdes. Al mateix temps, l'estructura de martensita formada a la zona afectada per la calor de soldadura és dura i fràgil, la qual cosa comporta una gran disminució de la plasticitat i la duresa de la unió. Per tant, la soldabilitat de l'acer d'alt carboni és força pobra i s'han d'adoptar processos de soldadura especials per garantir el rendiment de la junta. . Per tant, en estructures soldades, generalment s'utilitza rarament. L'acer d'alt carboni s'utilitza principalment per a peces de màquines que requereixen una gran duresa i resistència al desgast, com ara eixos, engranatges grans i acoblaments [1]. Per tal d'estalviar acer i simplificar el procés de processament, aquestes peces de màquina sovint es combinen amb estructures soldades. Els problemes de soldadura de components d'acer d'alt carboni també es troben en la fabricació de maquinària pesada. Quan es formula el procés de soldadura de soldadures d'acer d'alt carboni, s'han d'analitzar de manera exhaustiva diversos defectes de soldadura que es poden produir i s'han de prendre les mesures corresponents del procés de soldadura.
1 Soldabilitat de l'acer d'alt carboni
1.1 Mètode de soldadura
L'acer d'alt carboni s'utilitza principalment per a estructures d'alta duresa i alta resistència al desgast, de manera que els principals mètodes de soldadura són la soldadura d'arc d'elèctrodes, la soldadura forta i la soldadura d'arc submergit.
1.2 Materials de soldadura
La soldadura d'acer d'alt carboni generalment no requereix la resistència de la junta i el metall base. En la soldadura d'arc d'elèctrodes, generalment s'utilitzen elèctrodes de baix contingut en hidrogen amb una forta capacitat de desulfuració, baix contingut d'hidrogen difusible en el metall dipositat i bona tenacitat. Quan es requereix la força del metall de soldadura i el metall base, s'ha de seleccionar l'elèctrode de tipus baix en hidrogen del nivell corresponent; quan no es requereix la força del metall de soldadura i el metall base, s'ha de seleccionar l'elèctrode de tipus baix en hidrogen amb un nivell de força inferior al del metall base. No es poden seleccionar els elèctrodes de soldadura amb una classe de resistència superior a la del metall base. Si no es permet preescalfar el metall base durant la soldadura, per tal d'evitar esquerdes fredes a la zona afectada per la calor, es poden utilitzar elèctrodes d'acer inoxidable austenític per obtenir estructures austenítiques amb bona plasticitat i forta resistència a les esquerdes.
1.3 Preparació del solc
Per limitar la fracció de massa de carboni al metall de soldadura, s'ha de reduir la relació de fusió, de manera que generalment s'utilitzen ranures en forma d'U o en forma de V durant la soldadura, i s'ha de prestar atenció a la neteja de la ranura i les taques d'oli i òxid a 20 mm a banda i banda de la ranura.
1.4 Preescalfament
Quan s'utilitzen elèctrodes d'acer estructural per a la soldadura, s'ha de preescalfar abans de soldar i la temperatura de preescalfament s'ha de controlar entre 250 i 350 graus.
1.5 Processament entre capes
En la soldadura multicapa multipassa, la primera passada utilitza elèctrodes de petit diàmetre i soldadura de baix corrent. Generalment, la peça de treball es col·loca en soldadura semi-vertical o la vareta de soldadura s'utilitza per girar lateralment, de manera que tota la zona afectada per la calor del metall base s'escalfa en poc temps per obtenir l'efecte de preescalfament i conservació de la calor.
1.6 Tractament tèrmic posterior a la soldadura
Immediatament després de soldar, poseu la peça al forn de calefacció i mantingueu-la a 650 graus per al recuit d'alleujament de l'estrès.
2 Defectes de soldadura d'acer d'alt carboni i mesures preventives
A causa de l'elevada tendència a l'enduriment de l'acer d'alt carboni, les esquerdes calentes i fredes són propenses a produir-se durant la soldadura.
2.1 Mesures preventives per a esquerdes tèrmiques
1) Controlar la composició química de la soldadura, controlar estrictament el contingut de sofre i fòsfor i augmentar adequadament el contingut de manganès per millorar l'estructura de la soldadura i reduir la segregació.
2) Controleu la forma de la secció transversal de la soldadura i la relació amplada-profunditat hauria de ser lleugerament més gran per evitar la segregació al centre de la soldadura.
3) Per a peces de soldadura amb alta rigidesa, s'han de seleccionar els paràmetres de soldadura adequats, la seqüència i la direcció de soldadura adequades.
4) Si cal, pren mesures de preescalfament i refredament lent per evitar l'aparició d'esquerdes calentes.
5) Augmentar la basicitat de l'elèctrode o flux per reduir el contingut d'impureses a la soldadura i millorar el grau de segregació.
2.2 Mesures preventives per a esquerdes per fred
1) El preescalfament abans de la soldadura i el refredament lent després de la soldadura no només poden reduir la duresa i la fragilitat de la zona afectada per la calor, sinó que també poden accelerar la difusió exterior de l'hidrogen a la soldadura.
2) Seleccioneu les mesures de soldadura adequades.
3) Adopteu la seqüència de muntatge i soldadura adequada per reduir l'estrès de retenció de la junta soldada i millorar l'estat de tensió de la soldadura.
4) Trieu els materials de soldadura adequats, assequeu els elèctrodes i els fluxos abans de soldar i utilitzeu-los segons sigui necessari.
5) Abans de soldar, l'aigua, l'òxid i altres contaminants a la superfície del metall bàsic al voltant de la ranura s'han d'eliminar amb cura per reduir el contingut d'hidrogen difusible a la soldadura.
6) El tractament de deshidrogenació s'ha de dur a terme immediatament abans de la soldadura perquè l'hidrogen pugui escapar completament de la junta soldada.
7) El tractament de recuit per alleujar l'estrès s'ha de dur a terme immediatament després de la soldadura per afavorir la difusió exterior de l'hidrogen a la soldadura.
3 .Conclusió
A causa de l'alt contingut de carboni, l'alta tempabilitat i la poca soldabilitat de l'acer d'alt carboni, és fàcil produir una estructura martensítica d'alt carboni durant la soldadura i és fàcil produir esquerdes de soldadura. Per tant, quan es solda acer d'alt carboni, s'ha de seleccionar un procés de soldadura raonable. I prendre les mesures corresponents a temps per reduir l'aparició d'esquerdes de soldadura i millorar el rendiment de les juntes soldades.
