Do spawania drutem zawierającym Si, Mn, S, P, Cr, Al, Ti, Mo, V i inne pierwiastki stopowe.Wpływ tych pierwiastków stopowych na parametry spawania opisano poniżej:
Krzem (Si)
Krzem jest najczęściej stosowanym pierwiastkiem odtleniającym w drucie spawalniczym, może zapobiegać łączeniu się żelaza z utlenianiem i może redukować FeO w stopionym jeziorku.Jeśli jednak stosuje się samo odtlenianie krzemu, otrzymany SiO2 ma wysoką temperaturę topnienia (około 1710°C), a powstałe cząstki są małe, co utrudnia wypłynięcie ze stopionego jeziorka, co może łatwo spowodować wtrącenia żużla w spawać metal.
Mangan (Mn)
Działanie manganu jest podobne do krzemu, ale jego zdolność odtleniania jest nieco gorsza niż krzemu.Wykorzystując samo odtlenianie manganu, wytworzony MnO ma większą gęstość (15,11 g/cm3) i nie jest łatwo wypłynąć ze stopionego basenu.Mangan zawarty w drucie spawalniczym, oprócz odtleniania, może również łączyć się z siarką tworząc siarczek manganu (MnS) i być usuwany (odsiarczanie), dzięki czemu może zmniejszać skłonność do pęknięć gorących powodowanych przez siarkę.Ponieważ do odtleniania stosuje się sam krzem i mangan, trudno jest usunąć odtlenione produkty.Dlatego obecnie najczęściej stosuje się odtlenianie złącza krzemowo-manganowego, tak aby powstały SiO2 i MnO można było połączyć w krzemian (MnO·SiO2).MnO·SiO2 ma niską temperaturę topnienia (około 1270°C) i niską gęstość (około 3,6 g/cm3) i może skraplać się w duże kawałki żużla i unosić się w roztopionym basenie, aby osiągnąć dobry efekt odtleniania.Mangan jest również ważnym pierwiastkiem stopowym w stali i ważnym pierwiastkiem hartownym, który ma ogromny wpływ na ciągliwość metalu spoiny.Gdy zawartość Mn jest mniejsza niż 0,05%, wiązkość stopiwa jest bardzo wysoka;gdy zawartość Mn jest większa niż 3%, jest bardzo krucha;gdy zawartość Mn wynosi 0,6-1,8%, stopiwo ma wyższą wytrzymałość i udarność.
Siarka (S)
Siarka często występuje w stali w postaci siarczku żelaza i jest rozprowadzana na granicach ziaren w postaci sieci, co znacznie zmniejsza ciągliwość stali.Temperatura eutektyczna żelaza z siarczkiem żelaza jest niska (985°C).Dlatego podczas obróbki na gorąco, ponieważ temperatura początku przetwarzania wynosi na ogół 1150-1200 ° C, a eutektyk żelaza i siarczku żelaza został stopiony, co powoduje pękanie podczas przetwarzania, Zjawisko to jest tak zwaną „gorącą kruchością siarki” .Ta właściwość siarki powoduje powstawanie pęknięć na gorąco podczas spawania.Dlatego zawartość siarki w stali jest na ogół ściśle kontrolowana.Główna różnica między zwykłą stalą węglową, wysokiej jakości stalą węglową i zaawansowaną stalą wysokiej jakości polega na ilości siarki i fosforu.Jak wspomniano wcześniej, mangan ma działanie odsiarczające, ponieważ mangan może tworzyć z siarką siarczek manganu (MnS) o wysokiej temperaturze topnienia (1600°C), który jest rozprowadzany w ziarnie w postaci granulek.Podczas obróbki na gorąco siarczek manganu ma wystarczającą plastyczność, eliminując w ten sposób szkodliwy wpływ siarki.Dlatego korzystne jest utrzymywanie pewnej ilości manganu w stali.
Fosfor (P)
Fosfor może całkowicie rozpuścić się w ferrycie w stali.Jego wzmacniający wpływ na stal ustępuje jedynie węglowi, który zwiększa wytrzymałość i twardość stali.Fosfor może poprawić odporność stali na korozję, podczas gdy plastyczność i wytrzymałość są znacznie zmniejszone.Szczególnie w niskich temperaturach wpływ jest poważniejszy, co nazywa się zimną tendencją fosforu do klęczenia.Dlatego jest niekorzystna dla spawania i zwiększa wrażliwość stali na pękanie.Jako zanieczyszczenie należy również ograniczyć zawartość fosforu w stali.
Chrom (Cr)
Chrom może zwiększyć wytrzymałość i twardość stali bez zmniejszania plastyczności i wytrzymałości.Chrom ma wysoką odporność na korozję i kwasoodporność, dlatego austenityczna stal nierdzewna zawiera na ogół więcej chromu (ponad 13%).Chrom ma również silną odporność na utlenianie i odporność na ciepło.Dlatego chrom jest również szeroko stosowany w stali żaroodpornej, takiej jak 12CrMo, 15CrMo, 5CrMo i tak dalej.Stal zawiera pewną ilość chromu [7].Chrom jest ważnym pierwiastkiem składowym stali austenitycznej i pierwiastkiem ferrytyzującym, który może poprawić odporność na utlenianie i właściwości mechaniczne stali stopowej w wysokiej temperaturze.W austenitycznej stali nierdzewnej, gdy całkowita zawartość chromu i niklu wynosi 40%, gdy Cr/Ni = 1, występuje tendencja do pękania na gorąco;gdy Cr/Ni = 2,7, nie ma tendencji do pękania na gorąco.Dlatego, gdy Cr/Ni = 2,2 do 2,3 na ogół w stali 18-8, chrom jest łatwy do wytworzenia węglików w stali stopowej, co pogarsza przewodnictwo cieplne stali stopowej, a tlenek chromu jest łatwy do wytworzenia, co utrudnia spawanie.
aluminium (AI)
Aluminium jest jednym z silnych pierwiastków odtleniających, więc użycie aluminium jako środka odtleniającego może nie tylko wytwarzać mniej FeO, ale także łatwo redukować FeO, skutecznie hamować reakcję chemiczną gazu CO wytwarzanego w stopionym basenie i poprawiać odporność na CO pory.Ponadto aluminium może również łączyć się z azotem w celu wiązania azotu, dzięki czemu może również zmniejszać pory azotu.Jednak w przypadku odtleniania aluminium powstały Al2O3 ma wysoką temperaturę topnienia (około 2050°C) i występuje w jeziorku stopionym w stanie stałym, co może powodować wtrącanie się żużla do spoiny.Jednocześnie drut spawalniczy zawierający aluminium łatwo powoduje rozpryski, a wysoka zawartość aluminium zmniejszy również odporność metalu spoiny na pękanie termiczne, dlatego zawartość aluminium w drucie spawalniczym musi być ściśle kontrolowana i nie powinna być zbyt dużo.Jeśli zawartość aluminium w drucie spawalniczym jest odpowiednio kontrolowana, twardość, granica plastyczności i wytrzymałość na rozciąganie metalu spoiny ulegną nieznacznej poprawie.
Tytan (Ti)
Tytan jest również silnym pierwiastkiem odtleniającym i może również syntetyzować TiN z azotem w celu wiązania azotu i poprawy odporności metalu spoiny na pory azotu.Jeżeli zawartość Ti i B (boru) w strukturze spoiny jest odpowiednia, można uszlachetnić strukturę spoiny.
Molibden (Mo)
Molibden w stali stopowej może poprawić wytrzymałość i twardość stali, udoskonalić ziarna, zapobiec kruchości odpuszczania i tendencji do przegrzewania, poprawić wytrzymałość na wysokie temperatury, wytrzymałość na pełzanie i trwałość, a gdy zawartość molibdenu jest mniejsza niż 0,6%, może poprawić plastyczność, zmniejsza skłonność do pękania i poprawia udarność.Molibden ma tendencję do promowania grafityzacji.Dlatego zwykła stal żaroodporna zawierająca molibden, taka jak 16Mo, 12CrMo, 15CrMo itp., zawiera około 0,5% molibdenu.Gdy zawartość molibdenu w stali stopowej wynosi 0,6-1,0%, molibden zmniejsza plastyczność i wytrzymałość stali stopowej oraz zwiększa tendencję hartowania stali stopowej.
wanad (V)
Wanad może zwiększyć wytrzymałość stali, rozdrobnić ziarna, zmniejszyć tendencję do wzrostu ziarna i poprawić hartowność.Wanad jest stosunkowo silnym pierwiastkiem tworzącym węgliki, a utworzone węgliki są stabilne poniżej 650 ° C.Efekt utwardzania czasu.Węgliki wanadu mają wysoką stabilność temperaturową, co może poprawić twardość stali w wysokich temperaturach.Wanad może zmienić rozkład węglików w stali, ale wanad łatwo tworzy ogniotrwałe tlenki, co zwiększa trudność spawania gazowego i cięcia gazowego.Ogólnie rzecz biorąc, gdy zawartość wanadu w spoiwie wynosi około 0,11%, może on odgrywać rolę w wiązaniu azotu, zmieniając niekorzystne na korzystne.
Czas postu: 22-03-2023
