Bună, colegi pasionați de metal! În calitate de furnizor de oțeluri cu bor, am văzut o parte echitabilă de provocări atunci când vine vorba de sudarea acestor materiale de înaltă rezistență. Oțelurile cu bor sunt uimitoare datorită raportului lor excelent rezistență-greutate, ceea ce le face foarte populare în industrii precum cea auto și aerospațială. Dar să recunoaștem, sudarea oțelurilor cu bor nu este o plimbare în parc. În acest blog, voi împărtăși câteva sfaturi despre cum să rezolvați problemele care apar în timpul sudării oțelurilor cu bor.
Înțelegerea elementelor de bază ale oțelurilor cu bor
Înainte de a aborda problemele și soluțiile de sudare, să trecem rapid peste ce sunt oțelurile cu bor. Borul este adăugat în oțel în cantități mici, de obicei mai puțin de 0,005%. Acest mic adaos are un impact uriaș asupra călibilitatea oțelului. Când borul este prezent, favorizează formarea martensitei în timpul răcirii, ceea ce conferă oțelului rezistența sa ridicată.
Dar tocmai această proprietate care face oțelurile cu bor atât de puternice provoacă și unele dureri de cap în timpul sudării. Întărirea ridicată poate duce la formarea de microstructuri dure și fragile în zona afectată de căldură (HAZ) și în metalul de sudură în sine.
Probleme comune de sudare cu oțeluri cu bor
Cracare
Una dintre cele mai frecvente probleme este crăparea. Există două tipuri principale de fisurare pe care le vedem adesea: fisurarea la rece și fisurarea la cald.
Fisurarea la rece are loc de obicei dupa terminarea sudurii, uneori chiar la ore sau zile mai tarziu. Este cauzată în principal de prezența hidrogenului, tensiuni reziduale mari și microstructurile dure și fragile din ZAZ. Hidrogenul poate proveni din diverse surse, cum ar fi umiditatea din consumabilele de sudură, suprafața metalului de bază sau atmosfera înconjurătoare.
Fisurarea la cald, pe de altă parte, are loc în timpul solidificării metalului de sudură. Se datorează segregării impurităților la limitele granulelor din bazinul de sudură, care slăbește structura și provoacă crăpare pe măsură ce metalul se răcește și se contractă.
Calitate slabă a sudurii
O altă problemă este calitatea slabă a sudurii. Acest lucru se poate manifesta ca lipsă de fuziune, porozitate sau o formă neuniformă a mărgelelor. Lipsa fuziunii apare atunci când metalul sudat nu se leagă corespunzător de metalul de bază. Porozitatea este prezența unor mici găuri în sudare, care pot fi cauzate de captarea gazului în timpul procesului de sudare. Și o formă neuniformă a mărgelei poate afecta rezistența și aspectul sudurii.
Înmuiere HAZ
În unele cazuri, s-ar putea să vedem, de asemenea, o înmuiere în HAZ. Acest lucru se datorează faptului că aportul mare de căldură în timpul sudării poate provoca descompunerea fazelor bogate în bor, reducând rezistența în această zonă.
Soluții la problemele de sudare
Pregătirea înainte de sudare
În primul rând, pregătirea corectă înainte de sudare este crucială.
Curatenie: Asigurați-vă că suprafețele metalice de bază sunt curate. Îndepărtați orice rugină, ulei, vopsea sau umezeală. Puteți folosi solvenți, periaj de sârmă sau sablare abrazivă pentru a curăța suprafețele. Acest lucru ajută la reducerea cantității de hidrogen care poate intra în sudură și, de asemenea, îmbunătățește umezirea metalului de sudură pe metalul de bază.
Preîncălzire: Preîncălzirea metalului de bază este o modalitate excelentă de a reduce viteza de răcire după sudare. Acest lucru ajută la prevenirea formării microstructurilor dure și fragile în ZAZ. Temperatura de preîncălzire depinde de grosimea materialului, de procesul de sudare și de tipul de oțel cu bor. În general, temperaturile de preîncălzire pot varia de la 100°C la 250°C.
Selectarea consumabilelor de sudare: Alegeți consumabilele potrivite pentru sudare. Căutați consumabile care sunt concepute pentru oțeluri de înaltă rezistență și care pot oferi o bună tenacitate și rezistență la fisuri. De exemplu, unii electrozi cu hidrogen scăzut sau fire solide pot fi o alegere bună.
Controlul procesului de sudare
În timpul procesului de sudare, controlul parametrilor este esențial.
Intrare de căldură: Menţineţi aportul de căldură sub control. Un aport mare de căldură poate provoca creșterea excesivă a boabelor în ZAZ și poate duce la înmuiere. Pe de altă parte, un aport scăzut de căldură ar putea să nu furnizeze suficientă energie pentru a fuziona corect metalul sudat cu metalul de bază. Trebuie să găsiți echilibrul potrivit. De exemplu, în sudarea cu arc metalic cu gaz (GMAW), puteți regla tensiunea, curentul și viteza de sudare pentru a controla aportul de căldură.
Viteza de sudare: Viteza de sudare afectează și calitatea sudurii. O viteză prea mică poate duce la un cordon de sudură lat și puțin adânc, în timp ce o viteză prea mare poate cauza lipsa de fuziune. Încercați să mențineți o viteză constantă de sudare pe tot parcursul procesului.
Gaz de protecție: Folosiți gazul de protecție adecvat. Pentru oțelurile cu bor, un amestec de argon și dioxid de carbon este adesea folosit în GMAW. Gazul de protecție protejează bazinul de sudură de oxidare și ajută la controlul stabilității arcului.
Tratament post-sudare
După sudare, tratamentul post-sudare poate îmbunătăți și mai mult calitatea sudurii.
Post-încălzire: Similar cu preîncălzirea, post-încălzirea poate ajuta la reducerea tensiunilor reziduale și lasă orice hidrogen din sudură să scape. Puteți încălzi zona sudată la o temperatură de aproximativ 200°C până la 300°C și o puteți menține pentru o anumită perioadă de timp, în funcție de grosimea materialului.
Eliberarea stresului: Tratamentul termic de eliberare a tensiunilor poate fi efectuat pentru a reduce tensiunile reziduale din sudare și ZAZ. Aceasta implică încălzirea întregii piese la o anumită temperatură (de obicei sub temperatura critică a oțelului) și apoi răcirea lent.
Considerații speciale pentru oțel acoperit cu zinc, aluminiu, magneziu
Dacă ai de-a face cuOțel acoperit cu zinc, aluminiu, magneziu, există câteva lucruri suplimentare de reținut. Acoperirea se poate vaporiza în timpul sudării, ceea ce poate cauza porozitate și alte defecte de sudură. Pentru a face față acestui lucru, puteți fie să îndepărtați stratul de acoperire din zona de sudare înainte de sudare, fie să utilizați tehnici speciale de sudare și consumabile care sunt concepute pentru a manipula oțelurile acoperite.
Concluzie
Sudarea oțelurilor cu bor poate fi dificilă, dar cu abordarea corectă, puteți depăși problemele. Urmând pregătirea corespunzătoare înainte de sudare, controlând procesul de sudare și efectuând tratament post-sudare, puteți obține suduri de înaltă calitate, cu rezistență și tenacitate bune.
Dacă sunteți pe piața oțelurilor cu bor sau aveți întrebări despre sudarea acestora, nu ezitați să contactați. Suntem aici pentru a vă ajuta să profitați la maximum de aceste materiale uimitoare. Indiferent dacă lucrați la un proiect mic sau la o aplicație industrială la scară largă, vă putem oferi oțelurile cu bor potrivite și vă putem oferi suport tehnic pentru nevoile dumneavoastră de sudare. Haideți să discutăm și să vedem cum putem lucra împreună pentru a vă rezolva provocările legate de sudare!
Referințe
- AWS Welding Handbook, volumul 1: Știința și tehnologia sudării
- Manualul ASM, volumul 6: sudare, lipire și lipire
- Lucrări de cercetare privind sudarea oțelului de înaltă rezistență din reviste din industrie