Здравейте, колеги метъл ентусиасти! Като доставчик на борони стомани съм виждал доста предизвикателства, когато става въпрос за заваряване на тези високоякостни материали. Борните стомани са невероятни поради отличното си съотношение якост към тегло, което ги прави супер популярни в индустрии като автомобилостроенето и космическата индустрия. Но нека си признаем, заваряването на борони стомани не е разходка в парка. В този блог ще споделя някои съвети как да разрешите проблемите, които възникват по време на заваряването на борони стомани.
Разбиране на основите на борните стомани
Преди да се потопим в проблемите и решенията на заваряването, нека набързо да разгледаме какво представляват борните стомани. Борът се добавя към стоманата в малки количества, обикновено по-малко от 0,005%. Тази малка добавка има огромно влияние върху закаляването на стоманата. Когато присъства бор, той насърчава образуването на мартензит по време на охлаждане, което придава висока якост на стоманата.
Но това свойство, което прави борните стомани толкова здрави, също причинява някои главоболия по време на заваряване. Високата закаляемост може да доведе до образуването на твърди и крехки микроструктури в топлинно засегнатата зона (HAZ) и самия заваръчен метал.
Често срещани проблеми при заваряване с борони стомани
Напукване
Един от най-често срещаните проблеми е кракването. Има два основни вида крекинг, които често срещаме: студен крекинг и горещ крекинг.
Студеното напукване обикновено се случва след приключване на заваряването, понякога дори часове или дни по-късно. Основно се причинява от наличието на водород, високи остатъчни напрежения и твърдите и крехки микроструктури в HAZ. Водородът може да идва от различни източници, като влага в консумативите за заваряване, повърхността на основния метал или околната атмосфера.
Горещи пукнатини, от друга страна, възникват по време на втвърдяването на заваръчния метал. Това се дължи на отделянето на примеси по границите на зърната в заваръчната вана, което отслабва структурата и причинява напукване, докато металът се охлажда и свива.
Лошо качество на заваръчния шев
Друг проблем е лошото качество на заварката. Това може да се прояви като липса на сливане, порьозност или неравна форма на зърна. Липсата на топене се случва, когато заваръчният метал не се свърже правилно с основния метал. Порьозността е наличието на малки дупки в заваръчния шев, които могат да бъдат причинени от улавяне на газ по време на процеса на заваряване. А неравномерната форма на перлата може да повлияе на здравината и външния вид на заваръчния шев.
HAZ Омекотяване
В някои случаи може също да видим омекване в HAZ. Това е така, защото високото подаване на топлина по време на заваряване може да доведе до разпадане на богатите на бор фази, намалявайки якостта в тази област.
Решения на проблеми със заваряване
Предварителна подготовка за заваряване
Първо, правилната подготовка преди заваряване е от решаващо значение.
Почистване: Уверете се, че повърхностите от неблагороден метал са чисти. Отстранете всякаква ръжда, масло, боя или влага. Можете да използвате разтворители, телена четка или абразивно бластиране, за да почистите повърхностите. Това помага да се намали количеството водород, което може да навлезе в заваръчния шев, а също така подобрява омокрянето на заваръчния метал върху основния метал.
Предварително загряване: Предварителното загряване на основния метал е чудесен начин за намаляване на скоростта на охлаждане след заваряване. Това помага да се предотврати образуването на твърди и крехки микроструктури в HAZ. Температурата на предварително загряване зависи от дебелината на материала, процеса на заваряване и вида на борната стомана. Обикновено температурите на предварително загряване могат да варират от 100°C до 250°C.
Избор на заваръчни консумативи: Изберете правилните консумативи за заваряване. Потърсете консумативи, които са предназначени за високоякостни стомани и могат да осигурят добра якост и устойчивост на напукване. Например, някои електроди с ниско съдържание на водород или твърди проводници могат да бъдат добър избор.
Контрол на процеса на заваряване
По време на процеса на заваряване контролът на параметрите е ключов.
Входяща топлина: Поддържайте входящата топлина под контрол. Високото подаване на топлина може да причини прекомерен растеж на зърната в HAZ и да доведе до омекване. От друга страна, ниската вложена топлина може да не осигури достатъчно енергия за правилното сливане на заваръчния метал с основния метал. Трябва да намерите правилния баланс. Например при газово електродъгово заваряване (GMAW) можете да регулирате напрежението, тока и скоростта на заваряване, за да контролирате входящата топлина.
Скорост на заваряване: Скоростта на заваряване също влияе върху качеството на заварката. Прекалено бавната скорост може да доведе до широк и плитък заваръчен шев, докато твърде бързата скорост може да причини липса на топене. Опитайте се да поддържате постоянна скорост на заваряване през целия процес.
Защитен газ: Използвайте подходящия защитен газ. За борните стомани често се използва смес от аргон и въглероден диоксид в GMAW. Защитният газ предпазва заваръчната вана от окисляване и помага да се контролира стабилността на дъгата.
Следзаваръчна обработка
След заваряване обработката след заваряване може допълнително да подобри качеството на заварката.
Пост - отопление: Подобно на предварителното нагряване, последващото нагряване може да помогне за намаляване на остатъчните напрежения и да позволи на всеки водород в заваръчния шев да излезе. Можете да загреете заварената зона до температура от около 200°C до 300°C и да я задържите за определен период от време, в зависимост от дебелината на материала.
Облекчаване на стреса: Термичната обработка за облекчаване на напрежението може да се извърши, за да се намалят остатъчните напрежения в заваръчния шев и HAZ. Това включва нагряване на цялата част до определена температура (обикновено под критичната температура на стоманата) и след това бавно охлаждане.
Специални съображения за стомана с цинково алуминиево и магнезиево покритие
Ако се занимавате сСтомана с цинково алуминиево магнезиево покритие, има някои допълнителни неща, които трябва да имате предвид. Покритието може да се изпари по време на заваряване, което може да причини порьозност и други дефекти на заварката. За да се справите с това, можете или да премахнете покритието в зоната на заваряване преди заваряване, или да използвате специални техники за заваряване и консумативи, които са предназначени за обработка на стомани с покритие.
Заключение
Заваряването на борони стомани може да бъде трудно, но с правилния подход можете да преодолеете проблемите. Като следвате подходяща подготовка преди заваряване, контролирате процеса на заваряване и извършвате обработка след заваряване, можете да постигнете висококачествени заварки с добра якост и издръжливост.
Ако сте на пазара за борони стомани или имате въпроси относно заваряването им, не се колебайте да се свържете с нас. Ние сме тук, за да ви помогнем да извлечете максимума от тези невероятни материали. Независимо дали работите върху малък проект или широкомащабно промишлено приложение, ние можем да ви предоставим правилните борони стомани и да предложим техническа поддръжка за вашите нужди за заваряване. Нека поговорим и да видим как можем да работим заедно, за да разрешим вашите предизвикателства при заваряване!
Референции
- Наръчник по заваряване на AWS, том 1: Наука и технологии за заваряване
- Наръчник на ASM, том 6: Заваряване, спояване и спояване
- Научни статии за заваряване на високоякостна стомана от индустриални списания