O que torna a soldadura de aço temperado e revenido com baixo teor de carbono tão difícil? Este artigo explora as complexidades envolvidas, desde a gestão de fissuras a frio até à prevenção da fragilização na zona afetada pelo calor. Aprenderá as principais técnicas e precauções para garantir soldaduras fortes e fiáveis em aço de alta resistência. Mergulhe para compreender as práticas essenciais para soldar este material especializado e garantir que os seus projectos cumprem os mais elevados padrões de segurança e durabilidade.
Como aço estrutural de soldadura de alta resistência, o teor de carbono deste tipo de aço é limitado a um nível baixo.
Geralmente, a fração mássica de carbono é inferior a 0,18%, e os requisitos de soldabilidade são também considerados na conceção da composição da liga.
Por conseguinte, a soldadura de aço temperado e revenido de baixo teor de carbono é basicamente semelhante à do aço normalizado.
Os problemas que se seguem ocorrem principalmente durante a soldadura:
O aço com baixo teor de carbono temperado e revenido tem geralmente baixo teor de carbonoO teor elevado de manganês e o controlo rigoroso de S e P fazem com que a tendência para a fissuração a quente seja pequena.
No entanto, a baixa liga do tipo alto níquel e baixo manganês aço de alta resistência aumentará a tendência para a fissuração a quente e a fissuração por liquefação.
Porque este tipo de aço contém mais elementos de liga que pode melhorar a temperabilidade, tem uma grande tendência para a fissuração a frio.
No entanto, devido à elevada Ponto deste tipo de aço, se a junta puder ser arrefecida lentamente a esta temperatura, a martensite gerada pode ser sujeita a um tratamento de "autotêmpera", que reduz a tendência para a fissuração a frio até um certo ponto, pelo que a tendência para a fissuração a frio não é necessariamente grande.
Baixo teor de carbono temperado e revenido O aço contém fortes elementos formadores de carbonetos, tais como V, Mo, Nb, Cr, etc., pelo que tem uma certa tendência para fissuras de reaquecimento.
O amolecimento ocorre na área desde a temperatura de têmpera original do metal de base até Ac1 durante a soldadura.
Quanto mais baixa for a temperatura de têmpera original, maior será o intervalo de amolecimento e mais grave será o grau de amolecimento.
Se o baixo teor de carbono martensite e bainite inferior com fração volumétrica de 10% - 30% são produzidos na zona de sobreaquecimento, podendo ser obtida uma elevada tenacidade.
No entanto, quando a taxa de arrefecimento é demasiado rápida, forma-se a martensite de baixo carbono com fração volumétrica de 100%, e a tenacidade diminui;
Quando a taxa de arrefecimento é demasiado lenta, por um lado, os grãos ficam mais grossos, por outro lado, a estrutura mista de martensite de baixo carbono e bainite mais componentes M-A será gerada na zona de sobreaquecimento, o que causará uma fragilização mais grave na zona de sobreaquecimento.
Ao soldar aço temperado e revenido com σs ≥ 980MPa, métodos de soldadura como a soldadura por arco de tungsténio de árgon ou a soldadura por feixe de electrões.
Para aço de baixo carbono temperado e revenido com σs<980MPa, pode ser utilizado para metal blindado soldadura por arcosoldadura automática por arco submerso, soldadura por arco de metal a gás e soldadura por arco de tungsténio de árgon.
Mas para o aço com σs ≥ 686MPa, a soldadura por arco de metal a gás é o método automático mais adequado processo de soldadura.
Além disso, se forem adoptados métodos de soldadura com grande entrada de calor e baixa taxa de arrefecimento, como a soldadura por arco submerso com vários fios e a soldadura por escória eléctrica, deve ser efectuado um tratamento de têmpera e revenido após a soldadura.
Quando a entrada de calor é aumentada até ao valor máximo permitido e a fissura não pode ser evitada, devem ser tomadas medidas de pré-aquecimento.
Para o aço temperado e revenido de baixo teor de carbono, o objetivo do pré-aquecimento é principalmente evitar fissuras friase o pré-aquecimento pode ter efeitos adversos na tenacidade, portanto, geralmente, uma temperatura de pré-aquecimento mais baixa (≤ 200 ℃) é usada ao soldar aço temperado e temperado com baixo teor de carbono.
Espera-se que o pré-aquecimento reduza a taxa de arrefecimento durante a transformação da martensite e melhore a resistência à fissuração através do auto-revenimento da martensite.
Quando a temperatura de pré-aquecimento é demasiado elevada, não é necessário evitar o frio, mas fará com que a taxa de arrefecimento de 800-500 ℃ seja inferior à taxa de arrefecimento crítica para a estrutura mista frágil e fará com que a zona afetada pelo calor parecem evidentes de fragilização.
Por conseguinte, é necessário evitar aumentar cegamente o temperatura de pré-aquecimentoincluindo a temperatura interpasse.
O aço de baixo carbono temperado e revenido não é geralmente sujeito a tratamento térmico após a soldadura.
Por conseguinte, ao selecionar materiais de soldaduraSe o metal de solda obtido tiver propriedades mecânicas próximas das do metal de base no estado soldado, é necessário que o metal de solda obtido tenha propriedades mecânicas próximas das do metal de base no estado soldado.
Em casos especiais, como a elevada rigidez da estrutura e a dificuldade de evitar fissuras a frio, devem ser seleccionados como metal de adição materiais com uma resistência ligeiramente inferior à do metal de base.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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