Svetsbarhet avser förmågan hos homogena material eller olika material att svetsas för att bilda kompletta fogar och uppfylla de förväntade användningskraven under tillverkningsprocessens förhållanden. Principerna för bedömning av svetsbarhet inkluderar huvudsakligen: (1) bedömning av svetsfogarnas tendens att producera processdefekter för att ge en grund för att formulera rimliga svetsprocedurer; (2) bedöma om svetsfogar kan uppfylla kraven på strukturell prestanda.
EN. Svetsbarhet av legerat konstruktionsstål
1. Höghållfast stål: Stål med en sträckgräns σs Större än eller lika med 295MPa kan kallas höghållfast stål.
2. Den fasta lösningsförstärkande effekten av Mn är mycket betydande. När ωMn är mindre än eller lika med 1,7 % kan det förbättra segheten och minska den sköra övergångstemperaturen. Si kommer att minska plasticiteten och segheten. Ni stärker inte bara fast lösning utan förbättrar också segheten och minskar kraftigt den spröda övergångstemperaturen. element, som vanligtvis används i lågtemperaturstål.
3. Varmvalsat stål (normaliserat stål): låglegerat höghållfast stål med en sträckgräns på 295-490 MPa, som vanligtvis levereras och används i varmvalsat eller normaliserat tillstånd.
4. Designprinciper för svetsfogar med höghållfast stål: Höghållfast stål väljs utifrån dess styrka, så principen för svetsfogar är att hållfastheten hos svetsfogar är lika med basmetallens hållfasthet (principen om lika styrka), anledningarna är:
① Styrkan hos svetsfogar är större än basmetallens styrka, plastisk seghet minskade;
② lika med samma liv;
③ mindre än, fogstyrkan är otillräcklig.
5. Svetsbarhet av varmvalsat och normaliserat stål: Varmvalsat stål innehåller en liten mängd legeringselement och har i allmänhet liten tendens till kallsprickor. Eftersom normaliserat stål innehåller fler legeringselement ökar härdningstendensen. Med ökningen av stålkolekvivalenten och plåttjockleken ökar härdbarheten och kallsprickningstendensen. Påverkande faktorer:
(1) kolekvivalent;
(2) härdningstendens;
(3) den högsta hårdheten i den värmepåverkade zonen, den högsta hårdheten i den värmepåverkade zonen är en enkel metod för att utvärdera stålets härdningstendens och kallsprickningskänslighet.
6. SR-sprickor (eliminering av spänningssprickor, återuppvärmningssprickor): För svetsade strukturer som Mo-innehållande normaliserade ståltjockväggiga tryckkärl, under eftersvetsavlastande värmebehandling eller eftersvetsuppvärmningsprocessen, en annan typ av spricka kan uppstå. form av sprickor.
7. Seghet är en egenskap som kännetecknar den lätthet med vilken spröda sprickor genereras och fortplantas av metaller.
8. Två aspekter måste beaktas när man väljer svetsmaterial för låglegerat stål:
① Det ska inte finnas några svetsfel som sprickor;
②Det kan uppfylla prestandakraven.
Svetsning av varmvalsat stål och normaliserat stål baseras i allmänhet på valet av svetsmaterial efter deras hållfasthetsnivåer. Urvalspunkterna är följande:
①Välj motsvarande nivå av svetsmaterial som matchar basmetallens mekaniska egenskaper;
② Tänk på inverkan av smältförhållande och kylhastighet samtidigt;
③ Tänk på effekten av värmebehandling efter svets på svetsens mekaniska egenskaper.
9. Principen för att bestämma härdningstemperaturen efter svetsning:
① Överskrid inte basmetallens ursprungliga anlöpningstemperatur för att inte påverka själva basmetallens prestanda;
②För härdade material, undvik temperaturintervallet där sprödhet uppstår.
10. Härdat och härdat stål: härdat + härdat (hög temperatur).
11. Användningen av "låghållfast matchning" för höghållfast stålsvetsning kan förbättra sprickmotståndet i det svetsade området.
12. Två grundläggande frågor bör uppmärksammas vid svetsning av lågkolhaltigt kylt och härdat stål:
① Avkylningshastigheten under martensitomvandling bör inte vara för hög, så att martensiten har en självhärdande effekt för att förhindra generering av kalla sprickor;
② Den måste vara i. Kylningshastigheten mellan 800 grader och 500 grader är större än den kritiska hastigheten för att producera en skör blandad struktur.
Problemen som ska lösas vid svetsning av kylt och härdat stål med låg kolhalt:
① förhindra sprickor; ② förbättra segheten hos svetsmetallen och den värmepåverkade zonen samtidigt som man säkerställer att de höga hållfasthetskraven uppfylls.
13. För låglegerade stål med låg kolhalt är det fördelaktigt att öka kylningshastigheten för att bilda martensit med låg kolhalt för att säkerställa segheten.
14. Tillsatsen av legeringselement i härdat och härdat stål med medelstort kol spelar huvudsakligen rollen att säkerställa härdbarhet och förbättra härdningsmotståndet, och den verkliga hållfasthetsprestandan beror huvudsakligen på kolinnehållet. Huvudegenskaper: hög specifik hållfasthet och hög hårdhet.
15. Det finns tre sätt att förbättra den termiska hållfastheten hos perlitiskt värmebeständigt stål:
① Matrisen är fastlösningsförstärkt, och legeringselement tillsätts för att stärka ferritmatrisen. De vanligen använda Cr-, Mo-, W- och Nb-elementen kan avsevärt förbättra den termiska hållfastheten; ② Nej. Tvåfas utfällningsförstärkning: I det värmebeständiga stålet med ferrit som matris är förstärkningsfasen huvudsakligen legerad karbid; ③ Förstärkning av korngränsen: att lägga till spårelement kan adsorbera på korngränsen, fördröja spridningen av legeringselement längs korngränsen och därigenom stärka korngränserna.
16. De huvudsakliga problemen som finns vid svetsning av perlitiskt värmebeständigt stål är kallsprickor, härdning och uppmjukning av den värmepåverkade zonen och eliminering av spänningssprickor vid värmebehandling efter svetsning eller långvarig användning vid höga temperaturer.
17. Temperaturintervallet från -10 till -196 grad kallas "låg temperatur", och när det är lägre än -196 grad kallas det "ultra låg temperatur".
TVÅ. Svetsbarhet av gjutjärn
1. Tre huvudsakliga egenskaper hos gjutjärn: vibrationsdämpning, oljeabsorption och slitstyrka.
2. Gjutjärns prestanda beror huvudsakligen på formen, storleken, kvantiteten och fördelningen av grafit, och matrisstrukturen har också ett visst inflytande.
3. Segjärn: F-matris + sfärisk grafit; grått gjutjärn: F-matris + flinggrafit; vermikulär grafitjärn: matris + vermikulär grafit; smidbart järn: F-matris + flockig grafit.
4. Huruvida lågkolstålelektroden kan svetsa gjutjärn: Nej. Under svetsning, även om strömmen är liten, är andelen basmetall i den första svetsen 25 %-30 %. Om det beräknas enligt C=3% i gjutjärn är kolhalten i den första svetsen 0,75%. %-0.9%, tillhör stål med hög kolhalt, martensit med hög kolhalt uppstår omedelbart efter svetsningskylning, och den svetsade HAZ kommer att ha vit munstruktur, vilket försvårar bearbetning.
5. Termisk bågsvetsning: De smälta gjutgodset förvärms till 600-700 grad och svetsas sedan i plastiskt tillstånd. Svetstemperaturen är inte lägre än 400 grader. För att förhindra sprickbildning under svetsprocessen utförs avspänningsbehandling och långsam kylning direkt efter svetsningen. Denna reparationsprocess för gjutjärnssvetsning kallas bågsvetsning.
6. Halvtermisk svetsning: När förvärmningstemperaturen är 300-400 grader kallas det semitermisk svetsning.
TRE. Svetsbarhet av rostfritt stål
1. Rostfritt stål: Rostfritt stål avser den allmänna termen för legerade stål med hög kemisk stabilitet som är resistenta mot korrosion av luft, vatten, syror, alkalier, salter och deras lösningar och andra korrosiva medier.
2. De huvudsakliga korrosionsformerna av rostfritt stål är enhetlig korrosion, gropkorrosion, spaltkorrosion och spänningskorrosion. Enhetlig korrosion hänvisar till fenomenet att alla metallytor i kontakt med det korrosiva mediet är korroderade; gropkorrosion avser den lokala korrosion som förekommer i de flesta delar av metallmaterialet utan korrosion eller lätt korrosion, men spridd; spaltkorrosion, i elektrolyten, såsom i syre I den joniska miljön, när det finns ett gap mellan det rostfria stålet eller mellan ytorna i kontakt med främmande föremål, kommer flödet av lösningen i gapet att vara trögt, så att lokal Cl- i lösningen kommer att bilda ett koncentrationsbatteri, vilket gör att passiveringsfilmen av rostfritt stål i gapet adsorberar Cl- och absorberas av passiveringsfilmen. Fenomenet lokalt misslyckande; intergranulär korrosion, ett selektivt korrosionsfenomen som inträffar nära korngränser; spänningskorrosion, hänvisar till fenomenet spröd sprickbildning av rostfritt stål under inverkan av specifikt korrosivt medium och dragspänning, som är lägre än hållfastheten .
3. Åtgärder för att förhindra gropkorrosion:
1) Minska innehållet av kloridjoner och syrejoner;
2) Lägg till legeringselement som krom, nickel, molybden, kisel och koppar till rostfritt stål;
3) Försök att inte kallbearbeta för att minska dislokation hällar Möjligheten av gropkorrosion på platsen;
4) minska kolhalten i stålet.
4. High-temperature properties of stainless steel and heat-resistant steel: brittleness at 475°C, mainly in ferrite with Cr>13 %, långvarig uppvärmning och långsam nedkylning mellan 430-480 grader, vilket resulterar i en ökning av styrkan vid rumstemperatur eller negativ temperatur. Hög och seghet minskade; σ fasförsprödning, vilket är typiskt för 45 % av massandelen Cr, FeCr intermetallisk förening, icke-magnetisk, hård och spröd.
5. Korrosionsbeständighet hos austenitiska svetsade fogar av rostfritt stål:
1) intergranulär korrosion;
2) intergranulär korrosion i värmepåverkad zonsensibiliseringszon;
3) knivliknande korrosion.
6. Åtgärder för att förhindra intergranulär korrosion i svetsar:
1) Genom svetsmaterialen kan svetsmetallen antingen bli ultralågkolhaltig eller innehålla tillräckligt med stabiliserande element Nb;
2) Justera svetssammansättningen för att erhålla en viss deltafas.
7. Intergranulär korrosion i den sensibiliserade zonen i den värmepåverkade zonen: hänvisar till den intergranulära korrosion som uppstår vid den position där värmetopptemperaturen ligger i det sensibiliserade värmeområdet i den svetsvärmepåverkade zonen.
8. Knivformad korrosion: Den intergranulära korrosion som genereras i fusionszonen är som ett knivskuret snitt, så det kallas "knivformad korrosion".
9. Åtgärder för att förhindra knivliknande korrosion:
①Välj lågkolhaltiga basmetaller och svetsmaterial;
② Anta rostfritt stål med fasstruktur;
③Användning av svetsning med liten ström för att minska graden av överhettning och bredd på det grovkorniga svetsområdet;
④ Svetsarna i kontakt med det korrosiva mediet svetsas slutligen;
⑤Tvärsvetsning; ⑥Öka innehållet av Ti och Tb i stålet så att det finns tillräckligt med Ti, Tb och kol i korngränsen för det svetsade grovkorniga området.
10. Varför används lågströmssvetsning för rostfritt stål? För att minska temperaturen i den svetsvärmepåverkade zonen, förhindra uppkomsten av intergranulär korrosion av svetsen, förhindra att elektroden och tråden överhettas, svetsdeformation, svetsspänning, minska värmetillförseln, etc.
11. Tre tillstånd som orsakar spänningskorrosionssprickor: miljö, selektivt korrosivt medium och dragspänning.
12. Åtgärder för att förhindra spänningskorrosionssprickor:
1) Justering av den kemiska sammansättningen, ultralågt kol är fördelaktigt för att förbättra förmågan att motstå spänningskorrosion och matchningsproblemet med sammansättning och medium;
2) Avlägsnande av kvarvarande svetsspänning;
3) Elektrokemisk korrosion, regelbunden inspektion och snabb patchning etc.
13. För att förbättra motståndet mot gropfrätning:
1) Å ena sidan måste segregationen av Cr och Mo minskas;
2) Å ena sidan används det så kallade "superlegerade" svetsmaterialet med högre Cr- och Mo-halt än basmetallen.
14. Heta sprickor, spänningskorrosionssprickor, svetsdeformation och intergranulär korrosion kommer att uppstå när austenitiskt rostfritt stål svetsas.
15. Orsaker till heta sprickor vid austenitisk stålsvetsning:
1) Värmeledningsförmågan hos austenitiskt stål är liten, den linjära expansionskoefficienten är stor och dragspänningen är stor;
2) Austenitiskt stål är lätt att samkristallisera för att bilda en svetsstruktur med starka riktade kolumnkristaller, vilket bidrar till segregeringen av skadliga föroreningar;
3) Legeringssammansättningen av austenitiskt stål är mer komplex och löslig eutektisk.
16. Åtgärder för att förhindra heta sprickor: ① Begränsa strängt innehållet av P och S i basmetallen och svetsmaterialen; ② Försök att få svetsen att bilda en tvåfasstruktur; ③ Kontrollera svetsens kemiska sammansättning; ④ Liten strömsvetsning.
17. Uppmärksamhet bör ägnas åt valet av austenitiska material av rostfritt stål: ① Följ "tillämpningsprincipen"; ②Bestämma om det är lämpligt eller inte enligt den specifika sammansättningen av varje valt svetsmaterial; ③Tänk på svetsmetoden och processparametrarna för den specifika applikationen Storleken på smältförhållandet som kan orsakas; ④ Bestäm legeringsgraden enligt de övergripande svetsbarhetskraven som anges i de tekniska villkoren;
18. Svetsbarhetsanalys av ferritiskt rostfritt stål:
1) Intergranulär korrosion av svetsfogar;
2) Sprödhet av svetsfogar, sprödhet vid hög temperatur, σ fasförsprödning och 475 graders sprödhet.
