Soldabilidade de metais: Dicas essenciais para o sucesso

O que determina se duas peças de metal podem ser unidas sem problemas? Este artigo analisa os fatores críticos que influenciam a soldabilidade dos materiais metálicos, desde a composição do material até as condições ambientais. Os leitores terão uma visão dos princípios de avaliação da soldabilidade, dos métodos de teste comuns e de como diferentes metais respondem a processos de soldagem específicos. Compreender esses pontos-chave é essencial para garantir a integridade e o desempenho das juntas soldadas em várias aplicações.

Pontos-chave da soldabilidade de materiais metálicos

Índice

Soldabilidade de materiais metálicos

Soldabilidade de materiais metálicos
  1. Soldabilidade do metal:

A soldabilidade de metais refere-se à capacidade de materiais homogêneos ou heterogêneos de formar uma junta sólida e atender aos requisitos de desempenho desejados durante o processo de fabricação. Há dois tipos de soldabilidade: soldabilidade de processo e soldabilidade de serviço.

  1. Soldabilidade do processo:

A soldabilidade do processo é a capacidade de um metal ou material de produzir produtos de alta qualidade, densos e sem defeitos juntas soldadas que atendem aos requisitos de desempenho em condições específicas do processo de soldagem.

  1. Soldabilidade:

A soldabilidade se refere ao grau em que a junta soldada e o conjunto geral de estrutura soldada atendem a várias propriedades, inclusive as propriedades mecânicas convencionais.

  1. Fatores que influenciam a soldabilidade do metal:

Há quatro fatores que podem afetar a soldabilidade do metal: fator material, fator de projeto, fator de processo e ambiente de serviço.

  1. Princípios de avaliação da soldabilidade:

Para avaliar a soldabilidade, os seguintes princípios devem ser considerados: (1) Avaliar a probabilidade de defeitos de processo em juntas soldadas para fornecer uma base para o projeto de um sistema de soldagem adequado. processo de soldagem. (2) Avaliar se a junta soldada atende aos requisitos de desempenho estrutural.

  1. Princípios para métodos experimentais:

Os métodos experimentais devem atender aos seguintes princípios: comparabilidade, relevância, reprodutibilidade e economia.

  1. Métodos comuns de teste de soldabilidade:

A. Soldagem de ranhuras em V oblíquas Teste de rachaduras Método: Esse método é usado principalmente para avaliar a sensibilidade da zona afetada pelo calor da soldagem de aço carbono e aço de alta resistência e baixa liga à trinca a frio.

B. Teste de pinos

C. Solda de topo Método de teste de rachadura para placa de prensagem

D. Método de teste de rachadura com restrição ajustável

I. PERGUNTAS E RESPOSTAS:

1. Qual é o objetivo do experimento e a que ocasião ele se aplica?

Entenda as principais etapas do experimento e analise os fatores que afetam a estabilidade dos resultados.

Resposta:

O objetivo é avaliar a vulnerabilidade da zona afetada pelo calor em aço carbono e baixa liga aço de alta resistência soldagem a trincas a frio.

Ao determinar a sensibilidade da zona afetada pelo calor em aço carbono e aço de baixa liga de alta resistência soldagem de aço Para a trinca a frio, os fatores que influenciam a estabilidade dos resultados são a restrição da junta soldada, a temperatura de pré-aquecimento, a deformação angular e a penetração incompleta.

É comumente aceito que, se a taxa de rachaduras na superfície em baixas liga de aço é menor que o 20%, ele é considerado seguro para estruturas de soldagem em geral.

2. Quais são os principais fatores que afetam a soldabilidade do processo?

Resposta: fatores de influência:

(1) Fatores materiais: Abrange o metal de base e os materiais de soldagem usados, incluindo varetas de soldagem para soldagem a arco com eletrodo, arames de soldagem e fluxos para soldagem a arco submerso, arames de soldagem e gases de proteção para soldagem com proteção de gás, entre outros.

(2) Fatores de projeto: O projeto das estruturas de juntas soldadas afetará o estado de tensão, afetando assim a soldabilidade.

(3) Fatores do processo: Mesmo para o mesmo metal de base, diferentes métodos de soldagem e os parâmetros do processo podem ter um impacto significativo na soldabilidade.

(4) Ambiente de serviço: O ambiente de serviço de uma estrutura soldada pode variar, como a temperatura de trabalho, o tipo de meio de trabalho e as propriedades de carga, entre outros.

3. Às vezes, materiais metálicos com boa soldabilidade de processo podem não ter boa soldabilidade de uso.

Resposta:

As propriedades de uso e soldagem de materiais metálicos referem-se às várias propriedades especificadas pelos requisitos técnicos da junta soldada ou da estrutura geral soldada, incluindo propriedades mecânicas convencionais ou propriedades sob condições de trabalho específicas, como resistência a baixa temperatura, resistência à fratura, resistência à fluência em alta temperatura, resistência a longo prazo, desempenho à fadiga, resistência à corrosão e resistência ao desgaste.

A soldabilidade de um processo refere-se à capacidade de um metal ou material de produzir juntas soldadas de alta qualidade, densas, sem defeitos e funcionais sob condições específicas do processo de soldagem.

Por exemplo, o aço com baixo teor de carbono tem boa soldabilidade, mas sua resistência e dureza não são tão altos quanto os do aço com alto teor de carbono.

4. Por que a dureza mais alta da zona afetada pelo calor pode ser usada para avaliar a sensibilidade à trinca a frio na soldagem de materiais de ferro e aço? Qual é o efeito das condições do processo de soldagem sobre a dureza máxima da zona afetada pelo calor?

Resposta:

(1) Rachaduras frias normalmente ocorrem na zona afetada pelo calor;

(2) A avaliação da dureza da junta é o fator mais importante para determinar a probabilidade de trincas a frio, o que a torna um indicador útil.

Normalmente, a junta soldada inclui a zona afetada pelo calor.

Quanto maior for a diferença entre o valor da dureza da junta soldada e do metal de base, menor será a resistência da junta e suas propriedades mecânicas gerais, tornando-a mais suscetível à fratura frágil e a outros riscos.

Para minimizar essa diferença e garantir a confiabilidade da junta soldada, as condições do processo de soldagem devem ser cuidadosamente controladas.

Embora um aumento no equivalente de carbono geralmente leve a um aumento no endurecimento da zona afetada pelo calor, essa relação nem sempre é linear.

2. Soldagem de ligas de aço estrutural

1. Análise de soldabilidade de aço de baixo carbono temperado e revenido

O aço temperado e revenido de baixo carbono é utilizado principalmente como um aço estrutural soldado de alta resistência, com uma baixa teor de carbono limite. A composição da liga foi projetada tendo em mente os requisitos de soldabilidade. O teor de carbono no aço temperado e revenido de baixo carbono é inferior a 0,18%, o que resulta em melhor desempenho de soldagem em comparação com o aço temperado e revenido de médio carbono.

O baixo carbono martensita na zona afetada pelo calor de soldagem desse aço resulta em uma alta temperatura de transformação de martensita (MS) e martensita de autotêmpera, levando a uma tendência menor de trincas a frio na soldagem em comparação com o aço de médio carbono temperado e revenido. Uma boa tenacidade pode ser obtida quando estruturas finas de martensita de baixo carbono (ML) ou bainita inferior (B) são obtidas na zona afetada pelo calor.

A estrutura mista de ML e bainita transformada em baixa temperatura (B) proporciona a melhor tenacidade, com posições distintas de cristal entre as ripas de bainita. O diâmetro efetivo do grão é fino e tem boa tenacidade, e depende da largura da tira. A mistura de ML e BL divide efetivamente o grão original em dois. austenita promovendo mais posições de nucleação para o ML e limitando seu crescimento. Os grãos efetivos na estrutura mista ML + B são os menores.

O Ni é um elemento importante no desenvolvimento de aço de baixa temperatura, e sua adição pode melhorar as propriedades de baixa temperatura do aço. Por exemplo, o aço 1.5Ni deve ter um teor de carbono reduzido e limites rígidos nos teores de S, P, N, H e O para evitar a fragilidade do envelhecimento e a fragilidade da têmpera, ao mesmo tempo em que aumenta o Ni. As condições de tratamento térmico para esse tipo de aço incluem normalização, normalização + têmpera e têmpera + revenimento.

No aço de baixa temperatura, o controle rigoroso do teor de carbono e das impurezas, como S e P, reduz a probabilidade de rachaduras por liquefação. No entanto, a fragilidade da têmpera ainda pode ser uma preocupação, e é importante controlar a temperatura de têmpera e a taxa de resfriamento após a soldagem.

Características do processo de baixa temperatura soldagem de aço:

O principal objetivo da soldagem de aço de baixa temperatura é manter a resistência à baixa temperatura da solda e da zona afetada pelo calor, a fim de evitar rachaduras.

9Ni O aço 9Ni tem uma forte resistência a baixas temperaturas, mas, ao soldar com materiais ferríticos semelhantes ao 9Ni, a resistência da solda é bastante reduzida.

Isso pode ser atribuído à microestrutura da solda fundida e ao teor de oxigênio na solda.

No entanto, os materiais de soldagem ferríticos 11Ni, que são semelhantes ao aço 9Ni, podem obter boa resistência a baixas temperaturas por meio de Soldagem TIG. Isso ocorre porque a soldagem TIG reduz o teor de oxigênio no metal de solda para menos de 0,05% do metal de base.

2. Análise de soldabilidade de aço de médio carbono temperado e revenido

Rachaduras quentes em soldas de aço carbono temperado e revenido são geralmente causadas pelo alto teor de carbono e liga, o que resulta em um grande intervalo líquido-sólido e segregação severa. Esses fatores aumentam a probabilidade de trincas a quente.

As trincas a frio em aço temperado e revenido de médio carbono são causadas pelo alto teor de carbono e pela abundância de elementos de ligaque resultam em uma tendência de endurecimento. Além disso, o baixo ponto de fusão do aço resulta em formação de martensita em baixas temperaturas, que não tem a capacidade de se auto-temperar e aumenta a probabilidade de rachaduras a frio.

As rachaduras de reaquecimento na zona afetada pelo calor podem resultar em alterações no desempenho.

Fragilização na zona superaquecida

(1) O aço temperado e revenido de médio carbono tem um alto teor de carbono, vários elementos de ligae forte temperabilidade, tornando-o suscetível à produção de martensita de alto carbono dura e quebradiça na zona superaquecida da soldagem. Quanto mais rápida for a taxa de resfriamento, maior será a formação de martensita com alto teor de carbono e mais acentuada será a tendência à fragilização.

(2) Apesar da alta energia linear, pode ser um desafio evitar a formação de martensita com alto teor de carbono, o que resulta em um material mais grosseiro e mais frágil.

(3) Para melhorar o desempenho da zona superaquecida, normalmente são empregadas medidas como baixa energia linear, pré-aquecimento, resfriamento lento e pós-aquecimento.

Amolecimento da zona afetada pelo calor

Quando um têmpera e revenimento Se não for possível realizar o tratamento térmico após a soldagem, é necessário levar em conta o amolecimento da zona afetada pelo calor. Quanto mais forte for o grau do aço temperado e revenido, mais grave será o problema de amolecimento. A extensão e a largura da zona de amolecimento estão intimamente ligadas à energia linear e ao método usado na soldagem.

3. Características do processo de soldagem de aço de médio carbono temperado e revenido

(1) Nas trincas a quente da solda, o teor de carbono e de elementos de liga do aço temperado e revenido é alto, levando a um grande intervalo líquido-sólido, segregação severa e alta tendência a trincas a quente.

(2) A trinca a frio em aço de médio carbono temperado e revenido é causada por seu alto teor de carbono e maior presença de elementos de liga, resultando em uma tendência evidente de endurecimento.

(3) O baixo ponto de fusão resulta em formação de martensita em baixas temperaturas, que geralmente não tem a capacidade de se auto-temperar, levando a uma alta tendência de rachaduras a frio.

(4) Alterações de desempenho na zona afetada pelo calor.

Fragilização na zona superaquecida

(1) O aço de médio carbono temperado e revenido é propenso a produzir martensita de alto carbono dura e quebradiça na zona superaquecida da soldagem devido ao seu alto teor de carbono, aos inúmeros elementos de liga e à significativa temperabilidade. Quanto mais rápida for a taxa de resfriamento, mais martensita com alto teor de carbono será formada e mais grave será a tendência à fragilização.

(2) Apesar de ter alta energia linear, é um desafio evitar a formação de martensita com alto teor de carbono, o que tornará o material mais grosseiro e mais frágil.

(3) Para melhorar o desempenho da zona superaquecida, geralmente são empregadas medidas como baixa energia linear, pré-aquecimento, resfriamento lento e pós-aquecimento.

Amolecimento da zona afetada pelo calor

Quando a soldagem estiver concluída e têmpera e revenimento não pode ser realizado, é necessário levar em conta o amolecimento da zona afetada pelo calor (HAZ).

Quanto maior for o grau de resistência do aço temperado e revenido, mais pronunciado será o problema de amolecimento.

A extensão e a largura do amolecimento estão intimamente ligadas à energia do linha de soldagem e o método de soldagem utilizado.

O método de soldagem que utiliza uma fonte de calor mais focada é mais vantajoso para reduzir o amolecimento.

4. Características do processo de soldagem de aço de médio carbono temperado e revenido

(1) O aço de médio carbono temperado e revenido é normalmente soldado em seu estado recozido. Após a conclusão do processo de soldagem, é possível obter juntas soldadas uniformes com propriedades desejáveis por meio de um tratamento geral de têmpera e revenimento.

(2) Quando a soldagem é realizada após a têmpera e o revenimento, muitas vezes é difícil lidar com a degradação do desempenho da zona afetada pelo calor.

(3) O estado de pré-soldagem determina a natureza dos problemas e as medidas necessárias a serem tomadas no processo.

As características de soldabilidade de Q345 aço são analisados, e os materiais de soldagem correspondentes e os requisitos do processo de soldagem são fornecidos.

Resposta: O aço Q345 é um tipo de aço laminado a quente com teor de carbono inferior a 0,4% e excelente soldabilidade.

Em geral, o pré-aquecimento e o controle preciso da calor de soldagem não é necessário. No entanto, é importante considerar os possíveis efeitos sobre o material.

Com relação às propriedades frágeis e duras, quando o aço Q345 é resfriado continuamente, a transformação da perlita se desloca para a direita, resultando na precipitação de ferrita sob resfriamento rápido, deixando o aço rico em carbono austenita para se transformar em perlita tarde demais. Essa transformação em bainita e martensita com alto teor de carbono leva a um efeito de endurecimento. No entanto, devido ao seu baixo teor de carbono e alto teor de manganês, o aço Q345 tem boa resistência a trincas a quente.

Ao adicionar V e Nb ao aço Q345, a trinca por estresse na junta soldada pode ser eliminada por meio do fortalecimento por precipitação.

É importante observar que a fragilização de grãos grossos pode ocorrer na zona superaquecida da zona afetada pelo calor quando aquecida acima de 1200 ℃, resultando em uma redução significativa da resistência. No entanto, recozimento O aço Q345 a 600 ℃ por 1 hora melhora muito sua resistência e reduz a tendência de fragilização por tensão térmica.

Para material de soldagem as seguintes opções são recomendadas:

  • Eletrodo de solda a topo: Série E5
  • Eletrodo de soldagem a arco: Série E5
  • Soldagem por arco submerso: fluxo SJ501, arame de soldagem H08A/H08MnA
  • Soldagem por eletroescória: fluxo HJ431, HJ360, arame de solda H08MnMoA
  • CO2 soldagem com proteção gasosa: Série H08 e série YJ5

Recomenda-se pré-aquecer o material a uma temperatura de 100 a 150 ℃. Para o tratamento térmico pós-soldagem, a soldagem a arco normalmente não exige isso, ou pode ser temperada a 600 a 650 ℃. Soldagem por eletroescóriapor outro lado, requer normalização de 900 a 930 ℃ e têmpera de 600 a 650 ℃.

Qual é a diferença na soldabilidade entre o Q345 e o Q390? O processo de soldagem do Q345 é aplicável à soldagem do Q390 e por quê?

Resposta: O Q345 e o Q390 são aços laminados a quente que têm uma composição química semelhante.

A única diferença entre o Q345 e o Q390 está no teor de Mn, sendo que o Q390 tem uma concentração maior. Como resultado, o Q390 tem um equivalente de carbono mais alto em comparação com o Q345.

Isso resulta em uma maior temperabilidade e maior probabilidade de trincas a frio no Q390 em comparação com o Q345. Entretanto, sua soldabilidade permanece semelhante.

Deve-se observar que o processo de soldagem usado para o Q345 pode não ser adequado para o Q390 devido ao seu equivalente de carbono mais alto e ao aporte térmico mais amplo, o que pode resultar em superaquecimento e fragilização grave na área da junta se o aporte térmico for muito alto, ou em trincas a frio e comportamento frágil se o aporte térmico for muito baixo.

Qual é o princípio da seleção de materiais de soldagem ao soldar aço de alta resistência de baixa liga? Qual é o efeito do tratamento térmico pós-soldagem nos materiais de soldagem?

Resposta: O princípio de seleção deve levar em conta o impacto da microestrutura da solda e da zona afetada pelo calor sobre a resistência e a tenacidade da junta soldada.

Como o tratamento térmico pós-soldagem geralmente não é realizado, é fundamental que o metal de solda tenha propriedades mecânicas semelhantes às do metal de base em seu estado como soldado.

Para aço de médio carbono temperado e revenido, a escolha dos materiais de soldagem deve se basear nas condições de tensão da solda, em seus requisitos de desempenho e em qualquer tratamento térmico pós-solda planejado.

Para componentes que serão submetidos a tratamento após a soldagem, a composição química do metal de solda deve ser comparável à do metal de base.

Analisar os possíveis problemas durante a soldagem de aço de baixo carbono temperado e revenido.

Esta postagem apresenta uma breve visão geral dos principais aspectos da soldagem de aço temperado e revenido de baixo carbono.

Qual é o intervalo recomendado para o controle da calor de soldagem entrada de aço típico de baixo carbono temperado e revenido, como 14MnMoNiB, HQ70 e HQ80?

Quando o pré-aquecimento é necessário, por que há requisitos de temperatura mínima e como a temperatura máxima pode ser atingida? temperatura de pré-aquecimento ser determinado?

Resposta: A fragilização pode ocorrer facilmente durante o processo de soldagem. O ciclo térmico durante a soldagem pode reduzir a resistência e a tenacidade da zona afetada pelo calor.

Características do processo de soldagem: Normalmente, o tratamento térmico pós-soldagem não é necessário. É usado um processo de várias camadas e uma estreita cordão de solda é empregado em vez da técnica de transporte de faixa de balanço transversal.

O aporte térmico de soldagem para aço típico de baixo carbono temperado e revenido deve ser controlado para ser inferior a 0,18% WC, e a taxa de resfriamento não deve ser acelerada. Quando o WC for maior que 0,18%, a taxa de resfriamento pode ser aumentada para reduzir a entrada de calor.

O aporte térmico de soldagem deve ser mantido abaixo de 481 kJ/cm. Se a entrada de calor de soldagem máxima permitida for atingida e não for possível evitar rachaduras, deverão ser tomadas medidas de pré-aquecimento.

Se a temperatura de pré-aquecimento for muito alta, ela não evitará a ocorrência de trincas a frio. Por outro lado, se a taxa de resfriamento entre 800 e 500°C for mais lenta do que a temperatura de pré-aquecimento, não será possível evitar a ocorrência de trincas a frio. taxa de resfriamento crítica de estruturas mistas frágeis, a resistência da zona afetada pelo calor diminuirá.

Portanto, é importante evitar aumentos desnecessários na temperatura de pré-aquecimento, mesmo em temperatura ambiente. Como resultado, há uma temperatura mínima de pré-aquecimento.

O aporte térmico de soldagem máximo permitido para o aço deve ser determinado por meio de experimentos e, em seguida, com base na tendência de trincas a frio no aporte térmico máximo, deve-se decidir se o pré-aquecimento e a temperatura de pré-aquecimento, incluindo a temperatura máxima de pré-aquecimento, são necessários.

Qual é a diferença no processo de soldagem entre o aço temperado e revenido e o aço médio carbono temperado e revenido recozido da mesma marca? Por que os aços de médio carbono temperados e revenidos geralmente não são soldados no estado recozido?

Ao soldar no estado temperado e revenido, é fundamental seguir os procedimentos adequados para evitar trincas tardias e eliminar a estrutura endurecida na zona afetada pelo calor. Isso inclui o pré-aquecimento, a manutenção do controle das temperaturas de interpasse, a realização de tratamento térmico intermediário e o revenimento oportuno após a soldagem.

Para minimizar o amolecimento do efeito térmico, recomenda-se adotar um método com alta densidade de energia e concentração de calor, e usar o menor aporte térmico de soldagem possível.

Para soldagem no estado recozido, é comum métodos de soldagem pode ser empregado.

Ao selecionar materiais, é importante garantir a consistência nas especificações de tratamento de têmpera e revenimento do metal de solda e do metal de base, bem como a consistência em sua liga principal.

No caso de têmpera e revenimento, uma alta temperatura de pré-aquecimento e a temperatura da camada intermediária podem ajudar a evitar rachaduras antes do tratamento.

Devido à alta temperabilidade e endurecimento do aço de médio carbono temperado e revenido, a soldagem inadequada no recozimento pode resultar em rachaduras atrasadas.

Normalmente, é necessário um processo de soldagem complexo, e os processos auxiliares, como pré-aquecimento, pós-aquecimento, têmpera e tratamento térmico pós-soldagem, podem ajudar a garantir o desempenho e a longevidade da junta.

Há alguma diferença no processo de soldagem e na seleção de materiais quando o aço de baixa temperatura é usado a - 40 ℃ e à temperatura normal? Por quê?

Resposta: Para evitar a fragilização em baixa temperatura e as trincas térmicas em juntas soldadas feitas de aço de baixa temperatura, é importante minimizar a presença de elementos de impureza nos materiais.

Para controlar a composição e a estrutura da solda, é importante selecionar materiais de soldagem adequados que formarão ferrita acicular fina e uma pequena quantidade de carboneto de liga, garantindo assim determinados requisitos de AK em baixas temperaturas.

Ao usar a soldagem SMAW (Shielded Metal Arc Welding) em soldagem de baixa temperatura, o uso de soldagem de energia linear pequena pode evitar o superaquecimento do material. zona afetada pelo calor e reduzir a formação de M grosseiro e WF (fratura da solda). Para reduzir ainda mais o superaquecimento do cordão de solda, pode-se aplicar a soldagem rápida de múltiplos passes.

Para o processo SAW (Submerged Arc Welding, soldagem por arco submerso), o uso do método de soldagem por arco vibratório pode evitar a formação de cristais colunares.

Quais são as diferenças entre os métodos de reforço e os principais elementos de reforço entre os sistemas de aquecimento a quente e os sistemas de aquecimento a frio? aço laminado e aço normalizado, e quais são as diferenças de soldabilidade entre eles? Quais problemas devem ser considerados ao formular o processo de soldagem?

Resposta: os métodos de reforço do aço laminado a quente são:

(1) Fortalecimento de solução sólida: Os principais elementos de reforço nesse processo são o Mn e o Si.

(2) Reforço de grão fino: Os principais elementos de reforço nesse processo são Nb e V.

(3) Fortalecimento da precipitação: Os principais elementos de reforço nesse processo são Nb e V.

Modo de fortalecimento do aço normalizado:

Soldabilidade: Quente aço laminado contém um número limitado de elementos de liga e tem um baixo teor de carbono equivalente, o que reduz a probabilidade de rachaduras a frio.

O aço normalizado contém uma quantidade maior de elementos de liga, o que aumenta sua temperabilidade e reduz a probabilidade de rachaduras a frio. Ele também tem um baixo teor de carbono equivalente.

No entanto, o aquecimento do aço laminado a quente acima de 1200 ℃ pode levar à formação de fragilização de grãos grossos, o que diminui significativamente sua tenacidade.

Por outro lado, sob as mesmas condições, o precipitado V na região de grão grosso do aço normalizado está principalmente em um estado de solução sólida, o que leva a um enfraquecimento de sua capacidade de inibir o crescimento e refinar a microestrutura. Isso pode resultar no aparecimento de grãos grossos, bainita superior e M-A, levando a uma diminuição da resistência e a um aumento da sensibilidade ao envelhecimento.

Ao planejar o processo de soldagem, a escolha do método de soldagem deve ser feita com base em fatores como a estrutura do material, a espessura da chapa, o desempenho de serviço necessário e as condições de produção.

O aço temperado e revenido de baixo carbono e o aço temperado e revenido de médio carbono pertencem ao aço temperado e revenido. Seus mecanismos de fragilização na zona afetada pelo calor da soldagem são os mesmos?

Por que a soldagem de aço de baixo carbono em seu estado temperado e revenido garantem uma boa qualidade de soldagem, enquanto o aço de médio carbono no mesmo estado geralmente requer tratamento térmico pós-soldagem?

Resposta: Aço de baixo carbono temperado e revenido: Quando submetido a ciclos repetidos de aumento de T8/5, o aço temperado e revenido de baixo carbono se torna frágil devido ao engrossamento da austenita e à formação de bainita superior e constituintes M-A.

Aço de médio carbono temperado e revenido: Este tipo de aço tem um alto teor de carbono e vários elementos de liga, o que resulta em uma forte tendência de endurecimento, baixa temperatura de transformação martensítica e nenhum processo de autotêmpera.

Como resultado, a soldagem na zona afetada pelo calor pode causar uma quantidade significativa de formação de estrutura M e possível fragilidade.

Por outro lado, o aço de baixo carbono temperado e revenido normalmente se beneficia de um aporte térmico moderado a baixo durante a soldagem, enquanto os melhores resultados para o aço de médio carbono são obtidos com o uso de um aporte térmico alto durante a soldagem e um tratamento térmico imediato após a soldagem.

Qual é a diferença entre as características de soldabilidade do aço resistente ao calor Pearlite e do aço temperado e revenido de baixo carbono?

Qual é a diferença entre o princípio de seleção de materiais de soldagem para o aço resistente ao calor Pearlite e o aço de resistência?

Resposta: As trincas a frio podem ocorrer tanto no aço resistente ao calor perlítico quanto no aço temperado e revenido de baixo carbono.

A zona afetada pelo calor e as trincas de reaquecimento podem sofrer endurecimento e fragilização durante o tratamento térmico ou o uso prolongado em altas temperaturas.

No entanto, em aço de baixo carbono temperado e revenido, podem ocorrer trincas a quente em aço com alto teor de níquel e baixo teor de manganês. Além disso, a seleção inadequada de materiais pode levar a trincas a quente em aço perlítico resistente ao calor.

Ao selecionar o aço resistente ao calor Pearlitic, é importante considerar não apenas a resistência do material, mas também os princípios de uso da junta em altas temperaturas.

Também é fundamental garantir que os materiais de soldagem estejam secos, pois o aço resistente ao calor Pearlitic é usado em altas temperaturas e deve atender a determinados requisitos de resistência.

Soldagem de aço inoxidável e aço resistente ao calor

  • Aço inoxidável: Refere-se ao aço usado em ambientes atmosféricos e meios químicos agressivos.
  • Aço resistente ao calor: Isso inclui aço resistente à oxidação e aço resistente a altas temperaturas. O aço resistente à oxidação refere-se ao aço que tem resistência à oxidação em altas temperaturas e tem baixos requisitos de resistência a altas temperaturas.
  • Aço resistente a altas temperaturas: Refere-se ao aço que não apenas tem resistência à oxidação em altas temperaturas, mas também tem resistência a altas temperaturas.
  • Resistência térmica: Refere-se à capacidade de resistir à fratura (resistência de longo prazo) quando submetido a altas temperaturas durante um longo período de tempo ou à capacidade de resistir à deformação plástica (resistência à fluência) quando submetido a altas temperaturas durante um longo período de tempo.

Alguns conceitos:

Equivalente de cromo: A relação entre a composição e a estrutura do aço inoxidável está representada em um diagrama. Os elementos que formam a ferrita são transformados em uma soma de elementos de cromo (Cr), levando em conta seu nível de influência. Essa soma é chamada de Equivalente de Cromo, com um coeficiente de 1 para o cromo.

Equivalente a níquel: No mesmo diagrama, os elementos que formam a austenita são transformados em uma soma de elementos de níquel (Ni), considerando seu nível de influência. Essa soma é chamada de Equivalente de Níquel, com um coeficiente de 1 para o níquel.

4750°C Fragilização: Essa forma de fragilização ocorre quando os metais com alto teor de cromo aço inoxidável ferrítico é aquecida por um período prolongado a temperaturas entre 400°C e 540°C. É chamada de fragilidade de 4750°C porque sua temperatura mais sensível é em torno de 475°C. Nessa temperatura, a resistência e a dureza do aço aumentam, enquanto a plasticidade e a tenacidade diminuem significativamente.

Modo de solidificação: O processo de solidificação começa com a cristalização, seguida pela conclusão do processo com a fase γ ou δ.

Rachadura por corrosão sob tensão: Refere-se a rachaduras que se formam em um meio corrosivo fraco abaixo do ponto de escoamento do material, sob a ação combinada da tensão e do meio corrosivo.

σ Fragilização de fase: A fase σ é uma fase composta intermetálica frágil, dura e não magnética com uma estrutura cristalina complexa e composicional.

Corrosão intergranular: Isso se refere à corrosão seletiva próxima aos limites dos grãos.

Mecanismo de deficiência de cromo: A solução sólida supersaturada de carbono se difunde para os limites do grão, formando carboneto de cromo (Cr23C16 ou (Fe, Cr)C6) com cromo próximo ao limite e precipitando no limite do grão. Como o carbono se difunde muito mais rápido do que o cromo, é tarde demais para que o cromo seja suplementado de dentro do cristal para perto do limite do grão, resultando em uma fração de massa de Cr na camada adjacente ao limite do grão que é menor do que 12%, o que é chamado de "deficiência de cromo".

Não se esqueça de que compartilhar é cuidar! : )
Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.

Você também pode gostar
Nós os escolhemos só para você. Continue lendo e saiba mais!
Seção 1: O princípio e a aplicação da goivagem a arco de carbono

Goivagem com arco de carbono: Um guia completo

Você já se perguntou como os profissionais criam cortes precisos em metais espessos sem recorrer aos métodos tradicionais? A goivagem com arco de carbono pode ser a resposta que você está procurando. Esse processo, que utiliza...
Soldagem de aço carbono: um guia abrangente

Soldagem de aço carbono: Um guia abrangente

Como a soldagem de aço carbono pode ser uma prática comum e um desafio complexo? Este guia explora o intrincado mundo da soldagem de aço carbono, abordando os tipos de aço carbono, seus...

Como escolher os parâmetros de soldagem Tig?

Você já se perguntou como aperfeiçoar sua técnica de soldagem TIG? A escolha dos parâmetros corretos é fundamental para obter soldas fortes e limpas. Neste artigo, exploraremos o essencial: selecionar...
Soldagem de cobre e ligas de cobre

Soldagem de cobre e ligas de cobre: Explicação

A soldagem de cobre e suas ligas é um desafio único devido à sua alta condutividade térmica e tendência a rachaduras. Este artigo aborda várias técnicas de soldagem, materiais e métodos de preparação essenciais...
MáquinaMFG
Leve sua empresa para o próximo nível
Assine nosso boletim informativo
As últimas notícias, artigos e recursos, enviados semanalmente para sua caixa de entrada.
© 2024. Todos os direitos reservados.

Entre em contato conosco

Você receberá nossa resposta em 24 horas.