لحام الفولاذ منخفض الكربون المروي والمقسى: دليل المبتدئين

وباعتباره فولاذ هيكلي عالي القوة في اللحام، فإن محتوى الكربون في هذا النوع من الفولاذ محدود بمستوى منخفض.

وبوجه عام، يكون الجزء الكتلي من الكربون أقل من 0.18%، كما يتم مراعاة متطلبات قابلية اللحام في تصميم تركيبة السبيكة.

ولذلك، فإن لحام الفولاذ منخفض الكربون المروي والمخفف يشبه بشكل أساسي لحام الفولاذ العادي.

تحدث المشاكل التالية بشكل رئيسي أثناء اللحام:

① الشقوق الساخنة في اللحام وشقوق التسييل في المنطقة المتأثرة بالحرارة.

عادةً ما يكون الفولاذ المروي والمخفف منخفض الكربون منخفض محتوى الكربونوالمحتوى العالي من المنجنيز والرقابة الصارمة على S وP، وبالتالي فإن ميل التكسير الساخن صغير.

ومع ذلك، فإن السبيكة المنخفضة المنجنيز المنخفضة النيكل العالي والمنغنيز المنخفضة النوع فولاذ عالي القوة سيزيد من ميل التشقق الساخن والتشقق المسيل.

② الشقوق الباردة.

لأن هذا النوع من الصلب يحتوي على المزيد من عناصر السبائك التي يمكن أن تحسن من صلابتها، لديها ميل كبير للتشقق البارد.

ومع ذلك، نظرًا لارتفاع الآنسة نقطة من هذا النوع من الفولاذ، إذا أمكن تبريد الوصلة ببطء عند درجة الحرارة هذه، يمكن أن يخضع المارتينسيت المتولد إلى معالجة "التقسية الذاتية"، مما يقلل من ميل التكسير البارد إلى حد ما، وبالتالي فإن ميل التكسير البارد ليس بالضرورة أن يكون كبيرًا في الواقع.

③ إعادة تسخين الشقوق.

منخفضة الكربون مروي ومخفف يحتوي الفولاذ على عناصر قوية لتشكيل الكربيد مثل V، Mo، Nb، Cr، وما إلى ذلك، لذلك لديه ميل معين لإعادة تسخين التشقق.

④ يتم تليين المنطقة المتأثرة بالحرارة.

يحدث التليين في المنطقة من درجة حرارة التقسية الأصلية للمعدن الأساسي إلى Ac1 أثناء اللحام.

وكلما انخفضت درجة حرارة التليين الأصلية، زاد نطاق التليين وزادت درجة التليين خطورة.

⑤ تقصف المنطقة المتأثرة بالحرارة.

إذا كانت منخفضة الكربون مارتينسايت ويتم إنتاج باينيت أقل مع جزء حجمي من 10% - 30% في منطقة الحرارة الفائقة، ويمكن الحصول على صلابة عالية.

ومع ذلك، عندما يكون معدل التبريد سريعًا جدًا، يتشكل المارتينسيت منخفض الكربون مع جزء حجمي من 100%، وتنخفض الصلابة;

عندما يكون معدل التبريد بطيئًا جدًا، من ناحية، سيتم تخشين الحبوب، ومن ناحية أخرى، سيتم إنشاء البنية المختلطة من المارتينسيت منخفض الكربون ومكونات البينيت بالإضافة إلى مكونات M-A في منطقة السخونة الفائقة، مما سيؤدي إلى تقصف أكثر خطورة في منطقة السخونة الفائقة.

عند لحام الفولاذ المروي والمخفف ب σs ≥ 980MPa, طرق اللحام مثل اللحام بقوس التنغستن بالأرجون أو اللحام بالشعاع الإلكتروني.

بالنسبة للفولاذ منخفض الكربون المروي والمقسى منخفض الكربون مع σs <980MPa، يمكن استخدامه للمعادن المحمية اللحام بالقوس الكهربائي، اللحام بالقوس المغمور الأوتوماتيكي واللحام بالقوس الغازي المعدني واللحام بقوس التنغستن بالأرجون.

ولكن بالنسبة للصلب الذي يحتوي على σ ≥ 686 ميجا باسكال، فإن اللحام بالقوس المعدني الغازي هو الأنسب آليًا عملية اللحام.

بالإضافة إلى ذلك، إذا كان يجب اعتماد طرق اللحام ذات المدخلات الحرارية الكبيرة ومعدل التبريد المنخفض مثل اللحام بالقوس المغمور متعدد الأسلاك واللحام بالخبث الكهربائي، فيجب إجراء معالجة التبريد والتلطيف بعد اللحام.

عندما تزداد المدخلات الحرارية إلى القيمة القصوى المسموح بها ولا يمكن تجنب التشقق، يجب اتخاذ تدابير التسخين المسبق.

بالنسبة للفولاذ منخفض الكربون المروي والمخفف منخفض الكربون، فإن الغرض من التسخين المسبق هو منع تشققات باردةوالتسخين المسبق قد يكون له تأثيرات ضارة على الصلابة، لذلك بشكل عام، يتم استخدام درجة حرارة تسخين مسبق أقل (≤ 200 ℃) عند لحام الفولاذ المروي والمقسى منخفض الكربون.

من المأمول أن يقلل التسخين المسبق بشكل أساسي من معدل التبريد أثناء تحول المارتينسيت، وتحسين مقاومة التشقق من خلال التقسية الذاتية للمارتينسيت.

عندما تكون درجة حرارة التسخين المسبق عالية جدًا، فليس من الضروري منع البرودة، ولكن سيجعل معدل التبريد 800-500 ℃ أقل من معدل التبريد الحرج للهيكل المختلط الهش ويجعل المنطقة المتأثرة بالحرارة تظهر تقصُّفًا واضحًا.

ولذلك، فمن الضروري تجنب الزيادة العمياء في درجة حرارة التسخين المسبقبما في ذلك درجة الحرارة البينية.

لا يخضع الفولاذ المروي والمخفف منخفض الكربون عمومًا للمعالجة الحرارية بعد اللحام.

لذلك، عند اختيار مواد اللحاميجب أن يكون لمعدن اللحام الذي تم الحصول عليه خواص ميكانيكية قريبة من المعدن الأساسي في حالة اللحام.

في حالات خاصة، مثل الصلابة العالية للهيكل وصعوبة تجنب الشقوق الباردة، يجب اختيار مواد ذات قوة أقل قليلاً من المعدن الأساسي كمعدن حشو.