Explorer les défis du soudage de l'acier à haute teneur en carbone

L'acier à haute teneur en carbone désigne un type d'acier au carbone dont la teneur en carbone (c) est supérieure à 0,6%. Il est plus susceptible de durcir que l'acier à teneur moyenne en carbone et forme de la martensite à haute teneur en carbone, qui est sujette à la formation de fissures à froid. La structure de martensite formée dans la zone affectée thermiquement par le soudage est dure et cassante [...]

Table des matières

L'acier à haute teneur en carbone désigne un type d'acier au carbone dont la teneur en carbone (c) est supérieure à 0,6%.

Il est plus susceptible de durcir que l'acier à moyenne teneur en carbone et forme de la martensite à haute teneur en carbone, qui est sujette à la formation de fissures à froid.

La structure martensitique formée dans la zone affectée thermiquement par le soudage possède des propriétés dures et cassantes, ce qui entraîne une diminution significative de la plasticité et de la ténacité du joint. Par conséquent, le soudabilité de l'acier à haute teneur en carbone est médiocre, et un procédé de soudage spécialisé doit être utilisé pour maintenir les performances du joint.

En raison de sa mauvaise soudabilité, l'acier à haute teneur en carbone n'est pas couramment utilisé dans les structures de soudage.

L'acier à haute teneur en carbone est principalement utilisé dans les pièces de machines qui nécessitent une dureté et une résistance à l'usure élevées, telles que les arbres rotatifs, les grands engrenages et les accouplements.

Pour économiser l'acier et simplifier la technologie de traitement, ces pièces de machine sont souvent assemblées par soudage.

La fabrication de machines lourdes peut également impliquer soudage de l'acier à haute teneur en carbone pièces.

Lors de la mise au point du procédé de soudage pour les composants en acier à haute teneur en carbone, il est important d'analyser minutieusement les possibilités d'amélioration de la qualité de l'acier. défauts de soudure et mettre en œuvre les mesures appropriées en matière de processus de soudage.

Pourquoi l'acier à haute teneur en carbone est-il difficile à souder ?

1. Soudabilité de l'acier à haute teneur en carbone

1.1 WMéthode d'évaluation

L'acier à haute teneur en carbone est principalement utilisé dans les structures nécessitant une dureté et une résistance à l'usure élevées, et est généralement soudé à l'arc par électrode, brasageou le soudage à l'arc submergé.

1.2 Wmatériaux d'ameublement

Le soudage d'un acier à haute teneur en carbone n'exige pas nécessairement que le joint et le métal de base aient la même résistance.

Pour le soudage à l'arc à l'électrode, on utilise généralement des électrodes à faible teneur en hydrogène ayant une forte capacité de désulfuration, une faible teneur en hydrogène diffusible dans le métal déposé et une bonne ténacité.

Si la résistance du métal soudé et du métal de base est requise, il convient de choisir une électrode à faible teneur en hydrogène de la qualité appropriée.

Toutefois, si la résistance du métal soudé et du métal de base n'est pas requise, il convient de choisir une électrode à faible teneur en hydrogène dont le niveau de résistance est inférieur à celui du métal de base.

Il est important d'éviter de choisir une électrode dont le niveau de résistance est supérieur à celui du métal de base.

Si le préchauffage du métal de base n'est pas possible pendant le soudage, une électrode en acier inoxydable austénitique peut être utilisée pour éviter que le métal de base ne se réchauffe. fissures froides dans la zone affectée thermiquement, ce qui donne une structure austénitique présentant une bonne plasticité et une bonne résistance aux fissures.

1.3 Gpréparation du sol

Pour limiter la teneur en carbone dans le métal soudé, le taux de fusion doit être réduit. C'est pourquoi des rainures en forme de U ou de V sont couramment utilisées pendant le soudage. Il est important de nettoyer les taches d'huile et la rouille dans un rayon de 20 mm de part et d'autre de la rainure.

1.4 Préchauffage

Lors du soudage avec des électrodes en acier de construction, un préchauffage est nécessaire et doit être effectué avant le soudage. Le préchauffage doit être effectué avant le soudage. température de préchauffage doit être contrôlée dans une fourchette de 250°C à 350°C.

1.5 ITraitement de la couche intermédiaire

Dans le cas du soudage multicouche et multipasse, la première passe est généralement réalisée à l'aide d'une électrode de petit diamètre et d'un courant faible.

La pièce est généralement positionnée en soudure semi-verticale, ou la pièce est positionnée à l'horizontale. baguette de soudure est utilisé pour osciller latéralement, ce qui permet de chauffer rapidement toute la zone affectée thermiquement du métal de base et d'obtenir ainsi les effets du préchauffage et de la conservation de la chaleur.

1.6 Ptraitement thermique des soudures ost

Immédiatement après le soudage, la pièce doit être placée dans un four de chauffage et soumise à une isolation thermique à 650°C pour réduire les tensions. recuit.

2. Défauts de soudage des aciers à haute teneur en carbone et mesures préventives

L'acier à haute teneur en carbone a une forte tendance à se durcir, ce qui le rend sensible à la fois à la corrosion et à l'usure. fissures chaudes et des fissures à froid pendant le soudage.

Pourquoi l'acier à haute teneur en carbone est-il difficile à souder ?

2.1 Pes mesures de prévention des fissures thermiques

(1) Contrôle de la composition chimique de la soudure

Il est important de contrôler strictement la teneur en soufre et en phosphore et d'augmenter la teneur en manganèse de manière appropriée afin d'améliorer la structure de la soudure et de réduire la ségrégation.

(2) Contrôle de la forme de la section soudée

Le rapport d'aspect doit être légèrement supérieur pour éviter la ségrégation au centre de la soudure.

(3) Soudures à haute rigidité

Pour les soudures à haute rigidité, il convient de choisir des paramètres, une séquence et une direction de soudage appropriés.

(4) Mesures de préchauffage et de refroidissement lent

Si nécessaire, des mesures de préchauffage et de refroidissement lent doivent être mises en œuvre pour éviter les fissures à chaud.

(5) Augmentation de l'alcalinité de l'électrode ou du flux

L'augmentation de l'alcalinité de l'électrode ou du flux peut réduire les impuretés dans la soudure et améliorer la ségrégation.

2.2 Canciennes mesures de prévention des fissures [4]

(1) Préchauffage et refroidissement lent

Préchauffage avant soudage et un refroidissement lent après le soudage peuvent réduire la dureté et la fragilité de la zone affectée thermiquement et accélérer la diffusion de l'hydrogène dans la soudure.

(2) Choix des mesures de soudage appropriées

(3) Adoption d'une séquence d'assemblage et de soudage appropriée

Pour réduire le stress lié à la contention dans les joints soudés et d'améliorer l'état de contrainte des pièces soudées, il convient d'utiliser une séquence d'assemblage et de soudage appropriée.

Pourquoi l'acier à haute teneur en carbone est-il difficile à souder ?

(4) Sélection appropriée des Matériaux de soudage

La baguette de soudage et le flux doivent être séchés et utilisés immédiatement avant le soudage.

(5) Élimination des contaminants

Avant le soudage, l'eau, la rouille et les autres contaminants présents sur la surface du métal de base entourant la rainure doivent être soigneusement éliminés afin de réduire la teneur en hydrogène diffusible dans la soudure.

(6) Traitement de déshydrogénation

Un traitement de déshydrogénation immédiat doit être effectué avant le soudage pour s'assurer que l'hydrogène est entièrement éliminé du joint soudé.

(7) Soulagement du stress Recuit

Immédiatement après le soudage, un traitement de recuit de détente doit être effectué pour favoriser la diffusion de l'hydrogène dans la soudure.

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Shane
Auteur

Shane

Fondateur de MachineMFG

En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.

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