Для зварювання дроту, що містить Si, Mn, S, P, Cr, Al, Ti, Mo, V та інші легуючі елементи.Вплив цих легуючих елементів на продуктивність зварювання описано нижче:
Кремній (Si)
Кремній є найпоширенішим розкислювальним елементом у зварювальному дроті, він може запобігти поєднанню заліза з окисленням і може зменшити FeO в розплавленому басейні.Однак, якщо розкислення кремнію використовується окремо, отриманий SiO2 має високу температуру плавлення (приблизно 1710°C), а отримані частинки є дрібними, що ускладнює виплив з басейну розплаву, що може легко спричинити вкраплення шлаку в наплавлений метал.
Марганець (Mn)
Дія марганцю подібна до дії кремнію, але його здатність до розкислення трохи гірша, ніж у кремнію.Використовуючи тільки розкислення марганцю, утворений MnO має вищу щільність (15,11 г/см3), і його нелегко спливти з басейну розплаву.Марганець, що міститься у зварювальному дроті, крім розкислення, також може поєднуватися з сіркою з утворенням сульфіду марганцю (MnS) і видалятися (десульфурація), таким чином, це може зменшити тенденцію до гарячих тріщин, викликаних сіркою.Оскільки кремній і марганець використовуються окремо для розкислення, важко видалити розкислені продукти.Тому в даний час в основному використовується спільне розкислення кремнію і марганцю, щоб утворені SiO2 і MnO можна було з'єднати в силікат (MnO·SiO2).MnO·SiO2 має низьку температуру плавлення (приблизно 1270°C) і низьку щільність (приблизно 3,6 г/см3), і може конденсуватися у великі шматки шлаку та випливати в розплавлену ванну для досягнення хорошого ефекту розкислення.Марганець також є важливим легуючим елементом у сталі та важливим елементом прогартуваності, який має великий вплив на в'язкість металу шва.Коли вміст Mn менше 0,05%, в'язкість металу шва дуже висока;при вмісті Mn більше 3% він дуже крихкий;при вмісті Mn 0,6-1,8% метал шва має більш високу міцність і в'язкість.
Сірка (S)
Сірка часто існує у формі сульфіду заліза в сталі та розподіляється на межі зерен у вигляді мережі, таким чином значно знижуючи в’язкість сталі.Евтектична температура заліза плюс сульфіду заліза низька (985°C).Таким чином, під час гарячої обробки, оскільки температура початку обробки зазвичай становить 1150-1200 °C, а евтектика заліза та сульфіду заліза розплавилася, що призвело до розтріскування під час обробки. Це явище є так званим «гарячим окрихченням сірки». .Ця властивість сірки призводить до появи гарячих тріщин у сталі під час зварювання.Тому вміст сірки в сталі, як правило, суворо контролюється.Основна відмінність між звичайною вуглецевою сталлю, високоякісною вуглецевою сталлю та вдосконаленою високоякісною сталлю полягає в кількості сірки та фосфору.Як згадувалося раніше, марганець має ефект десульфуризації, оскільки марганець може утворювати з сіркою сульфід марганцю (MnS) з високою температурою плавлення (1600 ° C), який розподіляється в зерні в гранульованому вигляді.При гарячій обробці сульфід марганцю має достатню пластичність, завдяки чому виключається шкідлива дія сірки.Тому корисно підтримувати певну кількість марганцю в сталі.
Фосфор (P)
Фосфор може бути повністю розчинений у фериті сталі.Його зміцнююча дія на сталь поступається лише вуглецю, який підвищує міцність і твердість сталі.Фосфор може підвищити корозійну стійкість сталі, тоді як пластичність і міцність значно зменшуються.Особливо при низьких температурах вплив є більш серйозним, що називається холодною тенденцією фосфору.Тому він несприятливий для зварювання та підвищує чутливість сталі до розтріскування.В якості домішки вміст фосфору в сталі також має бути обмежений.
хром (Cr)
Хром може підвищити міцність і твердість сталі без зниження пластичності і в'язкості.Хром має сильну стійкість до корозії та кислот, тому аустенітна нержавіюча сталь зазвичай містить більше хрому (понад 13%).Хром також має сильну стійкість до окислення та термостійкість.Тому хром також широко використовується в жаростійкій сталі, такій як 12CrMo, 15CrMo, 5CrMo тощо.Сталь містить певну кількість хрому [7].Хром є важливим складовим елементом аустенітної сталі та ферритуючим елементом, який може покращити стійкість до окислення та механічні властивості при високій температурі легованої сталі.В аустенітної нержавіючої сталі, коли загальна кількість хрому та нікелю становить 40%, коли Cr/Ni = 1, є тенденція до гарячого розтріскування;при Cr/Ni = 2,7 тенденція до гарячого розтріскування відсутня.Тому, коли Cr/Ni = 2,2-2,3 у загальній сталі 18-8, хром легко утворює карбіди в легованій сталі, що погіршує теплопровідність легованої сталі, а також легко виробляти оксид хрому, що ускладнює зварювання.
Алюміній (AI)
Алюміній є одним із сильних розкислювальних елементів, тому використання алюмінію як розкислювального агента може не тільки виробляти менше FeO, але й легко відновлювати FeO, ефективно пригнічувати хімічну реакцію газу CO, що утворюється в розплавленому басейні, і покращувати здатність протистояти CO пори.Крім того, алюміній також може поєднуватися з азотом для фіксації азоту, тому він також може зменшити пори азоту.Однак при розкисленні алюмінію отриманий Al2O3 має високу температуру плавлення (близько 2050 °C) і існує в розплавленому стані в твердому стані, що, ймовірно, спричинить включення шлаку в зварний шов.У той же час зварювальний дріт, що містить алюміній, легко спричиняє розбризкування, а високий вміст алюмінію також зменшить стійкість металу шва до термічного розтріскування, тому вміст алюмінію в зварювальному дроті має суворо контролюватись і не бути занадто високим. багато.Якщо вміст алюмінію в зварювальному дроті контролюється належним чином, твердість, межа текучості та межа міцності на розрив металу шва будуть трохи покращені.
Титан (Ti)
Титан також є сильним розкислювальним елементом, а також може синтезувати TiN з азотом для фіксації азоту та покращення здатності металу шва протистояти порам азоту.Якщо вміст Ti і B (бору) у структурі зварного шва відповідний, структуру зварного шва можна уточнити.
Молібден (Mo)
Молібден у легованій сталі може підвищити міцність і твердість сталі, покращити зерна, запобігти відпускній крихкості та схильності до перегріву, покращити високотемпературну міцність, міцність при повзучості та міцність, а коли вміст молібдену менше 0,6%, це може покращити пластичність, зменшує схильність до розтріскування та покращує ударну в'язкість.Молібден сприяє графітизації.Тому звичайна молібденовмісна жароміцна сталь, така як 16Mo, 12CrMo, 15CrMo тощо, містить близько 0,5% молібдену.Коли вміст молібдену в легованій сталі становить 0,6-1,0%, молібден зменшить пластичність і в'язкість легованої сталі та збільшить тенденцію до загартування легованої сталі.
Ванадій (V)
Ванадій може підвищити міцність сталі, подрібнити зерна, зменшити тенденцію до зростання зерна та покращити прогартуваність.Ванадій є відносно міцним карбідоутворювальним елементом, і утворені карбіди стабільні нижче 650 °C.Ефект загартовування часом.Карбіди ванадію мають високу температурну стабільність, що може підвищити високотемпературну твердість сталі.Ванадій може змінювати розподіл карбідів у сталі, але ванадій легко утворює тугоплавкі оксиди, що ускладнює газове зварювання та газове різання.Як правило, коли вміст ванадію в зварному шві становить близько 0,11%, він може відігравати певну роль у фіксації азоту, перетворюючи недоліки на сприятливі.
Час публікації: 22 березня 2023 р
