Yüksek karbonlu çelik, orta karbonlu çeliğe göre sertleşme eğilimi daha yüksek olan ve soğuk çatlak oluşumuna daha duyarlı olan yüksek karbonlu martensit oluşturan, w(C) değeri %0,6'dan yüksek olan karbon çeliğini ifade eder.Aynı zamanda kaynağın ısıdan etkilenen bölgesinde oluşan martensit yapısının sert ve kırılgan olması, bağlantının plastisitesinde ve tokluğunda büyük bir azalmaya yol açar.Bu nedenle yüksek karbonlu çeliğin kaynaklanabilirliği oldukça zayıftır ve bağlantının performansını sağlamak için özel bir kaynak işleminin benimsenmesi gerekir..Bu nedenle genellikle kaynaklı yapılarda nadiren kullanılır.Yüksek karbonlu çelik esas olarak şaftlar, büyük dişliler ve kaplinler gibi yüksek sertlik ve aşınma direnci gerektiren makine parçalarında kullanılır.Çelikten tasarruf etmek ve işleme teknolojisini basitleştirmek için bu makine parçaları genellikle kaynaklı yapılarla birleştirilir.Ağır makine imalatında yüksek karbonlu çelik bileşenlerin kaynağına da rastlanmaktadır.Yüksek karbonlu çeliklerin kaynağında kaynak prosesi formüle edilirken oluşabilecek her türlü kaynak hatası kapsamlı bir şekilde analiz edilmeli ve buna uygun kaynak proses önlemleri alınmalıdır.
1. Yüksek karbonlu çeliğin kaynaklanabilirliği
1.1 Kaynak yöntemi
Yüksek karbonlu çelik esas olarak yüksek sertliğe ve yüksek aşınma direncine sahip yapılarda kullanılır, bu nedenle ana kaynak yöntemleri elektrot ark kaynağı, lehimleme ve tozaltı ark kaynağıdır.
1.2 Kaynak malzemeleri
Yüksek karbonlu çeliğin kaynağı genellikle bağlantı ile ana metal arasında aynı mukavemeti gerektirmez.Güçlü kükürt giderme kabiliyetine sahip, biriken metalin düşük yayılabilir hidrojen içeriğine sahip ve iyi tokluğa sahip düşük hidrojen elektrotları genellikle elektrot ark kaynağı için seçilir.Kaynak metalinin ve ana metalin mukavemeti gerektiğinde, karşılık gelen seviyede düşük hidrojenli bir elektrot seçilmelidir;Kaynak metalinin ve ana metalin mukavemetinin gerekli olmadığı durumlarda, mukavemet seviyesi ana metalinkinden daha düşük olan düşük hidrojenli bir elektrot seçilmelidir.Ana metalden daha yüksek mukavemet seviyesine sahip bir elektrot seçilemez.Kaynak sırasında ana metalin ön ısıtılmasına izin verilmiyorsa, ısıdan etkilenen bölgede soğuk çatlakları önlemek için, iyi plastikliğe ve güçlü çatlama direncine sahip bir ostenit yapısı elde etmek için östenitik paslanmaz çelik elektrotlar kullanılabilir.
1.3 Oluk hazırlığı
Kaynak metalindeki karbonun kütle fraksiyonunu sınırlamak için füzyon oranı azaltılmalı, bu nedenle kaynak sırasında genellikle U veya V şeklinde oluklar kullanılmalı, oluğun ve yağ lekelerinin temizlenmesine dikkat edilmeli ve Oluğun her iki tarafında 20 mm dahilinde pas.
1.4 Ön ısıtma
Yapısal çelik elektrotlarla kaynak yaparken kaynak öncesinde ön ısıtma yapılmalı ve ön ısıtma sıcaklığı 250°C ila 350°C arasında kontrol edilmelidir.
1.5 Katmanlar arası işleme
Çok katmanlı çok geçişli kaynak için ilk geçişte küçük çaplı elektrotlar ve düşük akımlı kaynak kullanılır.Genel olarak, iş parçası yarı dikey kaynağa yerleştirilir veya kaynak çubuğu yanal olarak salınacak şekilde kullanılır, böylece ön ısıtma ve ısı koruma etkileri elde etmek için ana metalin ısıdan etkilenen bölgesinin tamamı kısa sürede ısıtılır.
1.6 Kaynak sonrası ısıl işlem
Kaynaktan hemen sonra iş parçası ısıtma fırınına konur ve gerilim giderme tavlaması için 650°C'de ısı koruması gerçekleştirilir.
2. Yüksek karbonlu çeliklerin kaynak kusurları ve önleyici tedbirler
Yüksek karbonlu çeliğin sertleşme eğiliminin yüksek olması nedeniyle kaynak sırasında sıcak çatlaklar ve soğuk çatlaklar oluşma eğilimi gösterir.
2.1 Termal çatlaklara karşı önleyici tedbirler
1) Kaynağın kimyasal bileşimini kontrol edin, kükürt ve fosfor içeriğini sıkı bir şekilde kontrol edin ve kaynak yapısını iyileştirmek ve ayrışmayı azaltmak için manganez içeriğini uygun şekilde artırın.
2) Kaynağın kesit şeklini kontrol edin ve kaynağın merkezinde ayrışmayı önlemek için genişlik-derinlik oranı biraz daha büyük olmalıdır.
3) Rijitliği yüksek kaynaklar için uygun kaynak parametreleri, uygun kaynak sırası ve yönü seçilmelidir.
4) Gerekirse termal çatlakların oluşmasını önlemek için ön ısıtma ve yavaş soğutma önlemleri alın.
5) Kaynaktaki yabancı madde içeriğini azaltmak ve ayrışma derecesini iyileştirmek için elektrotun veya akının alkalinitesini artırın.
2.2 Soğuk çatlaklara karşı önleyici tedbirler.
1) Kaynak öncesi ön ısıtma ve kaynak sonrası yavaş soğutma, yalnızca ısıdan etkilenen bölgenin sertliğini ve kırılganlığını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda kaynaktaki hidrojenin dışarıya doğru difüzyonunu da hızlandırır.
2) Uygun kaynak önlemlerini seçin.
3) Kaynaklı bağlantıların sınırlama gerilimini azaltmak ve kaynakların gerilim durumunu iyileştirmek için uygun montaj ve kaynak sıralarını benimseyin.
3.Sonuç
Yüksek karbonlu çeliğin yüksek karbon içeriği, yüksek sertleşebilirliği ve zayıf kaynaklanabilirliği nedeniyle kaynak sırasında yüksek karbonlu martensitik yapının üretilmesi ve kaynak çatlaklarının oluşması kolaydır.Bu nedenle, yüksek karbonlu çeliklerin kaynağında kaynak işlemi makul şekilde seçilmelidir.Kaynak çatlaklarının oluşumunu azaltmak ve kaynaklı bağlantıların performansını artırmak için ilgili önlemleri zamanında alın.
Gönderim zamanı: Temmuz-18-2023