Lasbaarheid van metaal: Essentiële tips voor succes

Wat bepaalt of twee stukken metaal naadloos aan elkaar kunnen worden gelast? Dit artikel duikt in de kritieke factoren die de lasbaarheid van metaalmaterialen beïnvloeden, van materiaalsamenstelling tot omgevingsomstandigheden. Lezers krijgen inzicht in de principes van het evalueren van lasbaarheid, veelgebruikte testmethoden en hoe verschillende metalen reageren op specifieke lasprocessen. Inzicht in deze belangrijke punten is essentieel voor het waarborgen van de integriteit en prestaties van lasverbindingen in diverse toepassingen.

Kernpunten van lasbaarheid van metaalmaterialen

Inhoudsopgave

Lasbaarheid van metaalmaterialen

Lasbaarheid van metaalmaterialen
  1. Lasbaarheid van metaal:

Lasbaarheid van metaal verwijst naar het vermogen van homogene of heterogene materialen om een deugdelijke verbinding te vormen en te voldoen aan de gewenste prestatie-eisen tijdens het fabricageproces. Er zijn twee soorten lasbaarheid: proceslasbaarheid en gebruikslasbaarheid.

  1. Lasbaarheid van het proces:

Proceslasbaarheid is het vermogen van een metaal of materiaal om een hoge kwaliteit, dichtheid en defectvrij te produceren. gelaste verbindingen die voldoen aan de prestatievereisten onder specifieke omstandigheden van het lasproces.

  1. Lasbaarheid:

Lasbaarheid heeft betrekking op de mate waarin de lasverbinding en de algehele gelaste structuur voldoen aan verschillende eigenschappen, waaronder conventionele mechanische eigenschappen.

  1. Factoren die de lasbaarheid van metaal beïnvloeden:

Er zijn vier factoren die de lasbaarheid van metaal kunnen beïnvloeden: materiaalfactor, ontwerpfactor, procesfactor en serviceomgeving.

  1. Evaluatieprincipes van lasbaarheid:

Om de lasbaarheid te evalueren, moeten de volgende principes in acht worden genomen: (1) Evalueer de waarschijnlijkheid van procesdefecten in lasverbindingen om een basis te leggen voor het ontwerpen van een geschikte lasverbinding. lasproces. (2) Beoordelen of de lasverbinding voldoet aan de structurele prestatie-eisen.

  1. Principes voor experimentele methoden:

Experimentele methoden moeten voldoen aan de volgende principes: vergelijkbaarheid, relevantie, reproduceerbaarheid en zuinigheid.

  1. Algemene testmethoden voor lasbaarheid:

A. Schuin V-groef lassen Barsttest Methode: Deze methode wordt voornamelijk gebruikt om de gevoeligheid van de warmte-beïnvloede zone van lassen van koolstofstaal en laaggelegeerd hoogsterkte staal voor koudscheuren te evalueren.

B. Pintest

C. Stuiklassen Scheurtestmethode voor drukplaat

D. Testmethode voor scheuren door verstelbare beperking

I. V&A:

1. Wat is het doel van het experiment en op welke gelegenheid is het van toepassing?

De belangrijkste stappen in het experiment begrijpen en de factoren analyseren die de stabiliteit van de resultaten beïnvloeden.

Antwoord:

Het doel is om de kwetsbaarheid van de warmte-beïnvloede zone te beoordelen in koolstofstaal en laaggelegeerd hoogsterkte staal lassen tot koudscheuren.

Bij het bepalen van de gevoeligheid van de warmte-beïnvloede zone in koolstofstaal en laaggelegeerd hoogsterkte staal lassen tot koudscheuren zijn de factoren die de stabiliteit van de resultaten beïnvloeden de begrenzing van de lasverbinding, de voorverwarmingstemperatuur, hoekvervorming en onvolledige inbranding.

Algemeen wordt aangenomen dat als het scheurpercentage aan de oppervlakte in lage gelegeerd staal minder is dan 20%, wordt het als veilig beschouwd voor algemene lasconstructies.

2. Wat zijn de belangrijkste factoren die de lasbaarheid beïnvloeden?

Antwoord: beïnvloedende factoren:

(1) Materiaalfactoren: Dit omvat het basismetaal en de gebruikte lasmaterialen, inclusief onder andere lasdraden voor elektrodebooglassen, lasdraden en vloeimiddelen voor ondergedompeld booglassen, lasdraden en beschermgassen voor gasbeschermd lassen.

(2) Ontwerpfactoren: Het ontwerp van de gelaste verbindingsstructuren beïnvloedt de spanningstoestand en daarmee de lasbaarheid.

(3) Procesfactoren: Zelfs voor hetzelfde basismetaal kunnen verschillende lasmethoden en procesparameters kunnen een aanzienlijke invloed hebben op de lasbaarheid.

(4) Gebruiksomgeving: De bedrijfsomgeving voor een gelaste constructie kan variëren, zoals de werktemperatuur, het type werkmedium en de belastingseigenschappen.

3. Soms hebben metalen materialen met een goede lasbaarheid tijdens het proces geen goede lasbaarheid tijdens het gebruik.

Antwoord:

De gebruiks- en laseigenschappen van metaalmaterialen verwijzen naar de verschillende eigenschappen die worden gespecificeerd door de technische vereisten van de gelaste verbinding of algemene gelaste structuur, inclusief conventionele mechanische eigenschappen of eigenschappen onder specifieke werkomstandigheden, zoals taaiheid bij lage temperatuur, breuktaaiheid, kruipsterkte bij hoge temperatuur, sterkte op lange termijn, vermoeidheidsprestaties, corrosiebestendigheid en slijtvastheid.

De lasbaarheid van een proces verwijst naar het vermogen van een metaal of materiaal om hoogwaardige, dichte, defectvrije en functionele lasverbindingen te produceren onder specifieke omstandigheden van het lasproces.

Zo is staal met een laag koolstofgehalte goed lasbaar, maar het is sterkte en hardheid zijn niet zo hoog als die van staal met een hoog koolstofgehalte.

4. Waarom kan de hoogste hardheid van de warmte beïnvloede zone worden gebruikt om de gevoeligheid van ijzer- en staalmaterialen voor koudscheuren bij het lassen te evalueren? Wat is het effect van lasprocescondities op de maximale hardheid van de warmte beïnvloede zone?

Antwoord:

(1) Koude scheuren komen meestal voor in de door warmte beïnvloede zone;

(2) De beoordeling van de hardheid van de verbinding is de meest cruciale factor bij het bepalen van de kans op koudscheuren, waardoor het een nuttige indicator is.

Gewoonlijk omvat de lasverbinding de warmte-beïnvloede zone.

Hoe groter het verschil tussen de hardheidswaarde van de lasverbinding en het basismetaal, hoe lager de taaiheid van de verbinding en de algemene mechanische eigenschappen, waardoor deze gevoeliger wordt voor brosse breuken en andere gevaren.

Om dit verschil te minimaliseren en de betrouwbaarheid van de lasverbinding te garanderen, moeten de omstandigheden van het lasproces zorgvuldig gecontroleerd worden.

Hoewel een toename in het koolstofequivalent over het algemeen leidt tot een toename in de verharding van de warmte-beïnvloede zone, is deze relatie niet altijd lineair.

2. Lassen van gelegeerd constructiestaal

1. Lasbaarheidsanalyse van gehard en getemperd staal met laag koolstofgehalte

Low-carbon gehard en getemperd staal wordt voornamelijk gebruikt als een hoge sterkte gelast constructiestaal, met een lage koolstofgehalte grens. De samenstelling van de legering is ontworpen met het oog op lasbaarheid. Het koolstofgehalte in low-carbon afgeschrikt en ontlaten staal is minder dan 0,18%, wat resulteert in betere lasprestaties in vergelijking met medium-carbon afgeschrikt en ontlaten staal.

De koolstofarme martensiet in de warmte-beïnvloede zone van dit staal resulteert in een hoge martensiettransformatietemperatuur (MS) en zelfverhardend martensiet, wat leidt tot een lagere neiging tot laskoudscheuren in vergelijking met staal met een gemiddeld koolstofgehalte dat is afgeschrikt en getemperd. Goede taaiheid kan worden bereikt wanneer fijne martensietstructuren met laag koolstofgehalte (ML) of lagere bainietstructuren (B) worden verkregen in de warmte-beïnvloede zone.

De gemengde structuur van ML en bij lage temperatuur getransformeerd bainiet (B) levert de beste taaiheid, met duidelijke kristalposities tussen bainietlamellen. De effectieve korreldiameter is fijn en heeft een goede taaiheid en hangt af van de strookbreedte. Het mengen van ML en BL verdeelt effectief de oorspronkelijke austeniet korrels, waardoor meer nucleatieposities voor ML worden bevorderd en de groei ervan wordt beperkt. De effectieve korrels in de ML + B gemengde structuur zijn het kleinst.

Nikkel is een belangrijk element in de ontwikkeling van lagetemperatuurstaal en de toevoeging ervan kan de lagetemperatuureigenschappen van het staal verbeteren. Bijvoorbeeld, 1,5 Ni staal moet een verlaagd koolstofgehalte en strikte beperkingen op de inhoud van S, P, N, H en O om veroudering broosheid en ontlaten broosheid te voorkomen, terwijl het verhogen van Ni. De warmtebehandelingscondities voor dit soort staal zijn normaliseren, normaliseren + ontlaten en afschrikken + ontlaten.

In laagtemperatuurstaal vermindert de strikte beheersing van het koolstofgehalte en onzuiverheden zoals S en P de kans op vloeibaarheidsscheuren. Broosheid kan echter nog steeds een probleem zijn en het is belangrijk om de tempereertemperatuur en afkoelsnelheid na het lassen te controleren.

Proceseigenschappen van lage temperatuur staal lassen:

Het primaire doel bij het lassen van staal met een lage temperatuur is het behouden van de taaiheid bij lage temperatuur van zowel de las als de warmte-beïnvloede zone, om scheuren te voorkomen.

9Ni staal heeft een sterke taaiheid bij lage temperaturen, maar bij het lassen met ferritische materialen zoals 9Ni neemt de taaiheid van de las sterk af.

Dit kan worden toegeschreven aan de gegoten lasmicrostructuur en het zuurstofgehalte in de las.

Echter, 11Ni ferritisch lasmateriaal, dat vergelijkbaar is met 9Ni staal, kan een goede taaiheid bij lage temperatuur bereiken door middel van TIG-lassen. Dit komt omdat TIG-lassen het zuurstofgehalte in het lasmetaal reduceert tot minder dan 0,05% van het basismetaal.

2. Lasbaarheidsanalyse van gehard en getemperd staal met een gemiddeld koolstofgehalte

Hete scheuren in lassen van koolstofgeblust en getemperd staal worden vaak veroorzaakt door het hoge koolstof- en legeringsgehalte, wat resulteert in een groot vloeistof-vaste stof interval en ernstige ontmenging. Deze factoren verhogen de kans op warmscheuren.

Koudscheuren in gehard en getemperd staal met een gemiddeld koolstofgehalte worden veroorzaakt door het hoge koolstofgehalte en de overvloed aan legeringselementenwat resulteert in een verhardingstendens. Bovendien resulteert het lage smeltpunt van het staal in martensietvorming bij lage temperaturen, waardoor het vermogen tot zelftempering ontbreekt en de kans op koudscheuren toeneemt.

Scheuren in de warmtebeïnvloede zone kunnen leiden tot prestatieveranderingen.

Verbrossing in oververhitte zone

(1) Gequenched en getemperd staal met een gemiddeld koolstofgehalte heeft een hoog koolstofgehalte, verschillende legeringselementenen sterke hardbaarheid, waardoor het gevoelig is voor de vorming van hard en bros martensiet met een hoog koolstofgehalte in de oververhitte zone van het lassen. Hoe sneller de afkoelsnelheid, hoe groter de vorming van martensiet met een hoog koolstofgehalte en hoe sterker de neiging tot verbrossing.

(2) Ondanks de hoge lineaire energie kan het een uitdaging zijn om de vorming van martensiet met een hoog koolstofgehalte te voorkomen, wat resulteert in grover en brosser materiaal.

(3) Om de prestaties van de oververhitte zone te verbeteren, worden meestal maatregelen gebruikt zoals lage lineaire energie, voorverwarming, langzame afkoeling en naverwarming.

Warmte-beïnvloede zone verzachting

Wanneer een afschrikken en temperen behandeling na het lassen niet mogelijk is, moet rekening worden gehouden met de verweking van de warmte-beïnvloede zone. Hoe sterker de kwaliteit van het afgeschrikte en getemperde staal, hoe ernstiger de verweking. De omvang en breedte van de verwekingszone zijn nauw verbonden met de lineaire energie en methode die bij het lassen worden gebruikt.

3. Eigenschappen van het lasproces van gehard en getemperd staal met een gemiddelde koolstofwaarde

(1) In de hete scheuren van de las is het koolstof- en legeringselementgehalte van afgeschrikt en getemperd koolstofstaal hoog, wat leidt tot een groot vloeistof-vaste stof interval, ernstige ontmenging en een grote neiging tot hete scheuren.

(2) Koudscheuren in staal met een gemiddeld koolstofgehalte dat is afgeschrikt en getemperd, wordt veroorzaakt door het hoge koolstofgehalte en de verhoogde aanwezigheid van legeringselementen, wat resulteert in een duidelijke neiging tot harden.

(3) Het lage smeltpunt resulteert in martensietvorming bij lage temperaturen die over het algemeen niet in staat is om zichzelf te ontlaten, wat leidt tot een grote neiging tot koudscheuren.

(4) Prestatieveranderingen in de door warmte beïnvloede zone.

Verbrossing in oververhitte zone

(1) Staal met een gemiddeld koolstofgehalte en afgeschrikt en getemperd staal heeft de neiging om harde en brosse martensiet met een hoog koolstofgehalte te produceren in de oververhitte zone van het lassen vanwege het hoge koolstofgehalte, de vele legeringselementen en de aanzienlijke hardbaarheid. Hoe sneller de koelsnelheid, hoe meer hoog koolstof martensiet zal worden gevormd en hoe ernstiger de neiging tot verbrossing zal worden.

(2) Ondanks de hoge lineaire energie is het een uitdaging om de vorming van martensiet met een hoog koolstofgehalte te voorkomen, waardoor het materiaal grover en brosser wordt.

(3) Om de prestaties van de oververhitte zone te verbeteren, worden meestal maatregelen gebruikt zoals lage lineaire energie, voorverwarming, langzame afkoeling en naverwarming.

Warmte-beïnvloede zone verzachting

Wanneer het lassen is voltooid en afschrikken en temperen behandeling niet kan worden uitgevoerd, moet rekening worden gehouden met de verweking van de warmte-beïnvloede zone (HAZ).

Hoe meer de sterkteklasse van het afgeschrikte en ontlaten staal wordt verhoogd, hoe meer het probleem van verweking optreedt.

De mate en breedte van verweking zijn nauw verbonden met de energie van de laslijn en de gebruikte lasmethode.

De lasmethode die gebruik maakt van een meer gerichte hittebron is voordeliger in het verminderen van verweking.

4. Eigenschappen van het lasproces van gehard en getemperd staal met een gemiddelde koolstofwaarde

(1) Staal met een gemiddelde koolstofwaarde, afgeschrikt en ontlaten, wordt meestal gelast in de gegloeide toestand. Na voltooiing van het lasproces kunnen uniforme lasverbindingen met wenselijke eigenschappen worden verkregen door een algehele afschrik- en ontlaatbehandeling.

(2) Wanneer lassen wordt uitgevoerd na afschrikken en ontlaten, is het vaak een uitdaging om de degradatie van de prestaties van de warmte-beïnvloede zone aan te pakken.

(3) De toestand vóór het lassen bepaalt de aard van de problemen en de noodzakelijke stappen die in het proces moeten worden genomen.

De lasbaarheidskarakteristieken van Q345 staal worden geanalyseerd en de bijbehorende lasmaterialen en lasproceseisen worden gegeven.

Antwoord: Q345 staal is een type warmgewalst staal met een koolstofgehalte van minder dan 0,4% en uitstekende lasbaarheid.

Over het algemeen zijn voorverwarming en nauwkeurige controle van de laswarmte invoer is niet nodig. Het is echter belangrijk om rekening te houden met de mogelijke effecten op het materiaal.

Wat betreft de brosse en harde eigenschappen, wanneer Q345 staal continu wordt afgekoeld, verschuift de parelmoertransformatie naar rechts, wat resulteert in ferrietprecipitatie bij snelle afkoeling, waardoor koolstofrijke austeniet te laat omzetten in pareliet. Deze transformatie in bainiet en martensiet met een hoog koolstofgehalte leidt tot een hardingseffect. Door het lage koolstofgehalte en het hoge mangaangehalte heeft Q345 staal echter een goede weerstand tegen warmscheuren.

Door V en Nb toe te voegen aan Q345 staal kan de spanningsscheur in de lasverbinding worden geëlimineerd door precipitatieversterking.

Het is belangrijk op te merken dat grofkorrelige verbrossing kan optreden in de oververhitte zone van de warmte-beïnvloede zone bij verhitting boven 1200 ℃, wat resulteert in een aanzienlijke vermindering van de taaiheid. Echter, gloeien Q345 staal bij 600 ℃ gedurende 1 uur verbetert de taaiheid aanzienlijk en vermindert de neiging tot thermische rekverbrossing.

Voor lasmateriaal selectie worden de volgende opties aanbevolen:

  • Elektrode voor stomplassen: E5 serie
  • Elektrode voor booglassen: E5 serie
  • Ondergedompeld booglassen: flux SJ501, lasdraad H08A/H08MnA
  • Elektroslaklassen: flux HJ431, HJ360, lasdraad H08MnMoA
  • CO2 gasbeschermd lassen: H08-serie en YJ5-serie

Het wordt aanbevolen om het materiaal voor te verwarmen tot een temperatuur van 100 tot 150 ℃. Voor warmtebehandeling na het lassen is booglassen meestal niet nodig, of het kan worden getemperd bij 600 tot 650 ℃. Elektroslaklassenvereist daarentegen normaliseren bij 900 tot 930 ℃ en ontlaten bij 600 tot 650 ℃.

Wat is het verschil in lasbaarheid tussen Q345 en Q390? Is het lasproces van Q345 toepasbaar op het lassen van Q390 en waarom?

Antwoord: Q345 en Q390 zijn beide warmgewalste staalsoorten met een gelijkaardige chemische samenstelling.

Het enige verschil tussen Q345 en Q390 zit in het Mn-gehalte, waarbij Q390 een hogere concentratie heeft. Hierdoor heeft Q390 een hoger koolstofequivalent in vergelijking met Q345.

Dit resulteert in een hogere hardbaarheid en een grotere kans op koudscheuren in Q390 in vergelijking met Q345. De lasbaarheid blijft echter vergelijkbaar.

Er moet worden opgemerkt dat het lasproces dat wordt gebruikt voor Q345 mogelijk niet geschikt is voor Q390 vanwege het hogere koolstofequivalent en de grotere warmte-inbreng, wat kan leiden tot oververhitting en ernstige verbrossing in het verbindingsgebied als de warmte-inbreng te hoog is, of tot koude scheuren en bros gedrag als de warmte-inbreng te laag is.

Wat is het principe van de keuze van lasmaterialen bij het lassen van laaggelegeerd hoogsterkte staal? Wat is het effect van warmtebehandeling na het lassen op lasmaterialen?

Antwoord: Het selectieprincipe moet rekening houden met de invloed van de microstructuur van de las en de warmte-beïnvloede zone op de sterkte en taaiheid van de lasverbinding.

Omdat warmtebehandeling na het lassen meestal niet wordt uitgevoerd, is het cruciaal dat het lasmetaal dezelfde mechanische eigenschappen heeft als het ongesoldeerde basismetaal.

Voor staal met een gemiddelde koolstofwaarde, afgeschrikt en getemperd, moet de keuze van het lasmateriaal gebaseerd zijn op de spanningsomstandigheden van de las, de prestatievereisten en de geplande warmtebehandeling na het lassen.

Voor onderdelen die na het lassen worden behandeld, moet de chemische samenstelling van het lasmetaal vergelijkbaar zijn met die van het basismetaal.

Analyseer de mogelijke problemen tijdens het lassen van koolstofarm gehard staal.

Dit bericht geeft een kort overzicht van de belangrijkste aspecten van het lassen van koolstofarm gehard staal.

Wat is het aanbevolen bereik voor het regelen van de laswarmte input van typisch koolstofarm gehard en getemperd staal zoals 14MnMoNiB, HQ70 en HQ80?

Als voorverwarming nodig is, waarom zijn er dan minimumtemperaturen nodig en hoe kan de maximumtemperatuur worden ingesteld? voorverwarmingstemperatuur worden vastgesteld?

Antwoord: Tijdens het lasproces kan gemakkelijk verbrossing optreden. De thermische cyclus tijdens het lassen kan de sterkte en taaiheid van de warmte-beïnvloede zone verminderen.

Eigenschappen lasproces: Warmtebehandeling na het lassen is meestal niet nodig. Er wordt een meerlagenproces gebruikt en een smalle lasrups wordt gebruikt in plaats van de transversale zwenkstrook transporttechniek.

De laswarmte-inbreng voor typisch koolstofarm gehard en getemperd staal moet onder 0,18% WC blijven en de koelsnelheid mag niet worden versneld. Als de WC groter is dan 0,18%, kan de koelsnelheid worden verhoogd om de warmte-inbreng te verminderen.

De laswarmte-inbreng moet onder 481 kJ/cm worden gehouden. Als de maximaal toelaatbare laswarmte-inbreng wordt bereikt en scheuren niet kunnen worden voorkomen, moeten voorverwarmingsmaatregelen worden genomen.

Als de voorverwarmingstemperatuur te hoog is, zal dit het ontstaan van koude scheuren niet voorkomen. Aan de andere kant, als de koelsnelheid tussen 800 en 500 °C langzamer is dan de kritische koelsnelheid van brosse gemengde structuren zal de taaiheid van de warmte-beïnvloede zone afnemen.

Daarom is het belangrijk om onnodige verhogingen van de voorverwarmingstemperatuur te vermijden, zelfs bij kamertemperatuur. Daarom is er een minimale voorverwarmingstemperatuur.

De maximaal toelaatbare laswarmte-inbreng van staal moet proefondervindelijk worden vastgesteld en vervolgens moet op basis van de neiging tot koudscheuren bij de maximale warmte-inbreng worden besloten of voorverwarming en voorverwarmingstemperatuur, inclusief de maximale voorverwarmingstemperatuur, nodig zijn.

Wat is het verschil in lasproces tussen afgeschrikt en ontlaten en gegloeid staal met gemiddelde koolstof van hetzelfde merk? Waarom wordt staal met een gemiddelde koolstofinhoud dat is afgeschrikt en getemperd over het algemeen niet gelast in de gegloeide toestand?

Bij het lassen in de afgeschrikte en getemperde toestand is het cruciaal om de juiste procedures te volgen om vertraagde scheuren te voorkomen en de verharde structuur in de warmte-beïnvloede zone te elimineren. Dit omvat voorverwarmen, het onder controle houden van de interpasstemperaturen, het uitvoeren van een tussentijdse warmtebehandeling en tijdig temperen na het lassen.

Om verweking van het warmte-effect te minimaliseren, wordt aanbevolen om een methode met hoge energiedichtheid en warmteconcentratie te gebruiken en om een zo klein mogelijke laswarmte-input te gebruiken.

Voor lassen in de gegloeide toestand zijn de gebruikelijke lasmethoden kan worden gebruikt.

Bij het selecteren van materialen is het belangrijk om te zorgen voor consistentie in de specificaties van de afschrik- en ontlaatbehandeling van het lasmetaal en het basismetaal, evenals consistentie in hun hoofdlegering.

In het geval van afschrikken en ontlaten kan een hoge voorverwarmingstemperatuur en tussenlaagtemperatuur helpen om scheuren vóór de behandeling te voorkomen.

Vanwege de hoge hardbaarheid en hardbaarheid van gehard en getemperd staal met een gemiddeld koolstofgehalte, kan onjuist lassen in de gloeien toestand kan leiden tot vertraagde scheuren.

Er is meestal een complex lasproces nodig en hulpprocessen zoals voorverwarmen, naverwarmen, temperen en warmtebehandeling na het lassen kunnen helpen om de prestaties en levensduur van de lasverbinding te garanderen.

Is er een verschil in het lasproces en materiaalselectie wanneer lage temperatuur staal wordt gebruikt bij - 40 ℃ en normale temperatuur? Waarom?

Antwoord: Om verbrossing bij lage temperatuur en thermische scheurvorming in lasverbindingen van lagetemperatuurstaal te voorkomen, is het belangrijk om de aanwezigheid van onzuiverheidselementen in de materialen te minimaliseren.

Om de lassamenstelling en -structuur te controleren, is het belangrijk om geschikte lasmaterialen te kiezen die fijn aciculair ferriet en een kleine hoeveelheid legeringscarbide vormen, waardoor bepaalde AK-vereisten bij lage temperaturen worden gegarandeerd.

Bij het lassen met SMAW (Shielded Metal Arc Welding) bij lage temperaturen kan het gebruik van kleine lineaire energie voorkomen dat de las oververhit raakt. warmte beïnvloede zone en vermindert de vorming van grove M en WF (lasbreuk). Om oververhitting van de lasparel verder te verminderen, kan snel multi-pass lassen worden toegepast.

Voor het SAW (Submerged Arc Welding) proces kan het gebruik van de vibratiebooglasmethode de vorming van zuilvormige kristallen voorkomen.

Wat zijn de verschillen in versterkingsmethoden en belangrijkste versterkingselementen tussen hete gerold staal en genormaliseerd staal en wat zijn de verschillen in lasbaarheid tussen beide? Op welke problemen moet gelet worden bij het formuleren van het lasproces?

Antwoord: de versterkingsmethoden van warmgewalst staal zijn:

(1) Versterking door vaste oplossing: De belangrijkste versterkende elementen in dit proces zijn Mn en Si.

(2) Versterking door fijne korrel: De primaire versterkende elementen in dit proces zijn Nb en V.

(3) Versterking door neerslag: De belangrijkste versterkende elementen in dit proces zijn Nb en V.

Sterktemodus van genormaliseerd staal:

Lasbaarheid: Heet gerold staal bevat een beperkt aantal legeringselementen en heeft een laag koolstofequivalent, wat de kans op koudscheuren verkleint.

Genormaliseerd staal bevat een grotere hoeveelheid legeringselementen, wat de hardbaarheid verhoogt en de kans op koudscheuren vermindert. Het heeft ook een laag koolstofequivalent.

Verhitting van warmgewalst staal boven 1200 ℃ kan echter leiden tot de vorming van grove korrelverbrossing, waardoor de taaiheid aanzienlijk afneemt.

Aan de andere kant bevindt het V-precipitaat in de grove korrelzone van genormaliseerd staal zich onder dezelfde omstandigheden voornamelijk in een vaste oplossingstoestand, wat leidt tot een verzwakking van zijn vermogen om de groei te remmen en de microstructuur te verfijnen. Dit kan leiden tot het verschijnen van grove korrels, bovenste bainiet en M-A, wat leidt tot een afname in taaiheid en een toename in verouderingsgevoeligheid.

Bij het plannen van het lasproces moet de lasmethode worden gekozen op basis van factoren zoals de materiaalstructuur, plaatdikte, vereiste prestaties en productieomstandigheden.

Low carbon quenched and tempered staal en medium carbon quenched and tempered staal behoren tot quenched and tempered staal. Zijn hun verbrossingsmechanismen in de warmte-beïnvloede zone van het lassen hetzelfde?

Waarom lassen van laag koolstofstaal in zijn afgeschrikte en getemperde toestand een goede laskwaliteit garandeert, terwijl staal met een gemiddelde koolstofwaarde in dezelfde toestand vaak een warmtebehandeling na het lassen vereist?

Antwoord: Laag koolstof gedoofd en ontlaten staal: Wanneer onderworpen aan herhaalde cycli van toenemende T8/5, wordt laag koolstof gedoofd en getemperd staal bros door het grover worden van austeniet en de vorming van bovenste bainiet en M-A bestanddelen.

Gequenched en getemperd staal met gemiddelde koolstof: Dit soort staal heeft een hoog koolstofgehalte en verschillende legeringselementen, wat resulteert in een sterke verhardingstendens, een lage martensitische transformatie temperatuur en geen zelf-tempering proces.

Als gevolg hiervan kan lassen in de warmte-beïnvloede zone een aanzienlijke hoeveelheid M-structuurvorming en potentiële brosheid veroorzaken.

Daarentegen heeft staal met een laag koolstofgehalte doorgaans baat bij een matige tot lage warmte-inbreng tijdens het lassen, terwijl de beste resultaten voor staal met een gemiddeld koolstofgehalte worden verkregen door een hoge warmte-inbreng tijdens het lassen en een snelle warmtebehandeling na het lassen.

Wat is het verschil tussen de lasbaarheid van Pearlite hittebestendig staal en koolstofarm gehard en getemperd staal?

Wat is het verschil tussen het principe van het selecteren van lasmaterialen voor Pearlite hittebestendig staal en sterkte staal? waarom?

Antwoord: Koudscheuren kunnen voorkomen in zowel parelwit hittebestendig staal als koolstofarm gehard en getemperd staal.

De warmte-beïnvloede zone en de reheat cracks kunnen verharden en verbrossing ondergaan tijdens warmtebehandeling of langdurig gebruik bij hoge temperaturen.

In gehard en getemperd staal met een laag koolstofgehalte kunnen echter warmscheuren ontstaan in staal met een hoog nikkelgehalte en een laag mangaangehalte. Daarnaast kan onjuiste materiaalkeuze leiden tot warmscheuren in Pearlitic hittebestendig staal.

Bij het kiezen van Pearlitic hittebestendig staal is het belangrijk om niet alleen te kijken naar de sterkte van het materiaal, maar ook naar de principes voor het gebruik van de verbinding bij hoge temperaturen.

Het is ook cruciaal om ervoor te zorgen dat de lasmaterialen droog zijn, omdat Pearlitic hittebestendig staal bij hoge temperaturen wordt gebruikt en aan bepaalde sterktevereisten moet voldoen.

Lassen van roestvast staal en hittebestendig staal

  • Roestvrij staal: Verwijst naar staal dat wordt gebruikt in atmosferische omgevingen en agressieve chemische media.
  • Hittebestendig staal: Dit omvat oxidatiebestendig staal en staal met een hoge temperatuursterkte. Oxidatiebestendig staal verwijst naar staal dat bestand is tegen oxidatie bij hoge temperaturen en lage eisen stelt aan de sterkte bij hoge temperaturen.
  • Staal met hoge temperatuursterkte: Dit verwijst naar staal dat niet alleen bestand is tegen oxidatie bij hoge temperaturen, maar ook een hoge temperatuursterkte heeft.
  • Thermische sterkte: Verwijst naar het vermogen om breuk te weerstaan (langdurige sterkte) bij langdurige blootstelling aan hoge temperaturen of het vermogen om plastische vervorming te weerstaan (kruipweerstand) bij langdurige blootstelling aan hoge temperaturen.

Enkele concepten:

Chroomequivalent: De relatie tussen de samenstelling en structuur van roestvast staal wordt weergegeven in een diagram. De elementen die ferriet vormen, worden omgezet in een som van chroom (Cr)-elementen, rekening houdend met hun mate van invloed. Deze som wordt het chroomequivalent genoemd, met een coëfficiënt van 1 voor chroom.

Nikkel Equivalent: In hetzelfde diagram worden de elementen die austeniet vormen omgezet in een som van nikkel (Ni) elementen, rekening houdend met hun mate van invloed. Deze som wordt het Nikkel Equivalent genoemd, met een coëfficiënt van 1 voor nikkel.

4750°C Verbrossing: Deze vorm van verbrossing treedt op wanneer hoogchroom ferritisch roestvrij staal wordt langdurig verhit bij temperaturen tussen 400°C en 540°C. Het wordt brosheid bij 4750°C genoemd omdat de gevoeligste temperatuur rond 475°C ligt. Bij deze temperatuur nemen de sterkte en hardheid van het staal toe, terwijl de plasticiteit en taaiheid aanzienlijk afnemen.

Verhardingsmodus: Het stolproces begint met kristallisatie, gevolgd door de voltooiing van het proces met ofwel de γ- ofwel de δ-fase.

Scheuren door spanningscorrosie: Dit verwijst naar scheuren die zich vormen in een zwak corrosief medium onder het vloeipunt van het materiaal, onder de gecombineerde werking van spanning en het corrosieve medium.

σ Faseverbrossing: De σ-fase is een brosse, harde en niet-magnetische intermetallische compoundfase met een complexe en samengestelde kristalstructuur.

Interkristallijne corrosie: Dit verwijst naar selectieve corrosie nabij de korrelgrenzen.

Mechanisme van chroomgebrek: De oververzadigde vaste oplossing van koolstof diffundeert naar de korrelgrenzen, waarbij chroomcarbide (Cr23C16 of (Fe, Cr)C6) wordt gevormd met chroom dichtbij de grens en neerslaat bij de korrelgrens. Omdat koolstof veel sneller diffundeert dan chroom, is het te laat voor chroom om aan te vullen van binnen het kristal tot vlakbij de korrelgrens, wat resulteert in een massafractie van Cr in de laag naast de korrelgrens die minder is dan 12%, wat "chroomgebrek" wordt genoemd.

Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.

Volgende

H Beam Maten en Gewichtstabel

Heb je je ooit afgevraagd wat de verborgen wereld is van H-balken? In dit boeiende artikel ontrafelen we de mysteries achter deze essentiële constructiecomponenten. Onze deskundige werktuigbouwkundige...
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2024. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.