Kako zavariti visokougljični čelik

Zavarivanje visokougljičnog čelika

High carbon steel is comparable to mild steel except for the amount of carbon which is usually greater than 0.45%. The definition of high carbon steel varies from 0.45% to 0.55%.

Međutim, sadržaj ugljika veći od 0,4% u ugljičnim čelicima počinje uzrokovati probleme sa zavarljivošću. Veći sadržaj ugljika, manja je zavarljivost s više problema kao što su pucanje, lomljivost, velika naprezanja, visoka tvrdoća itd.

U ovom sam članku detaljno objasnio kako možete zavarivati ​​čelik s visokim udjelom ugljika s minimalnim problemima zavarljivosti i što trebate učiniti, a što ne.

Što je visokougljični čelik?

Čelik s visokim udjelom ugljika vrsta je legiranog čelika koji se uglavnom sastoji od željeza i ima udio ugljika u rasponu od 0,45% do 1,7%.

Sadrži druge elemente, kao što su mangan, silicij, nikal, krom i molibden koji mu daju superiorna mehanička svojstva u usporedbi s drugim vrstama čelika.

Čelik s visokim udjelom ugljika obično se koristi u proizvodnji alata i strojeva zbog svoje sposobnosti da podnese habanje učinkovitije od ostalih čeličnih legura.

Zbog visokog sadržaja ugljika, svojstva visokougljičnog čelika (kao što su tvrdoća, žilavost, vlačna čvrstoća) mogu se lako promijeniti toplinskom obradom.

Svojstva čelika s visokim udjelom ugljika otežavaju rad s njim nego s čelikom s niskim udjelom ugljika zbog njegove povećane lomljivosti pri toplinskoj obradi u usporedbi s drugim vrstama čelika.

Why is it difficult to weld high carbon steel?

Welding high carbon steel can be a difficult and tiring process. The material is very solid, hard and brittle, which makes it demanding to work with.

Čelik s visokim udjelom ugljika sastoji se od legure željeza i ugljika u različitim količinama, ovisno o željenoj čvrstoći.

Glavni problemi zavarljivosti s kojima se suočavaju tijekom zavarivanja čelika s visokim udjelom ugljika su:

• Pucanje zavara zbog visoke tvrdoće,
• Niska duktilnost uzrokuje više izobličenja,
• Visoka tvrdoća,
• Stvaranje pukotina uslijed velikih naprezanja,
• Stvaranje martenzita,
• Veća zona utjecaja topline (HAZ),
• Veći rizik od poroznosti zavarivanja,
• Različita svojstva metala zavara.

Prethodno zagrijavanje zavarivanja za visokougljični čelik

Visoko ugljični čelik zahtijeva veće predgrijavanje zavarivanja u usporedbi s nisko i srednje ugljičnim čelikom.

Općenito, čelik s visokim udjelom ugljika zahtijeva temperaturu predgrijavanja zavarivanja od 450°F do 850°F (230°C do 450°C). Što je veći sadržaj ugljika u čeliku, to je viša temperatura predgrijavanja zavarivanja.

Osim toga, potrebno mu je naknadno zagrijavanje nakon završetka zavarivanja kako bi imao nisku tvrdoću i otpustio zaostala naprezanja.

Možete jednostavno izračunati temperaturu predgrijavanja za zavarivanje čelika s visokim udjelom ugljika pomoću besplatnog online kalkulatora predgrijavanja zavarivanja.

Welding of high carbon steel

Zavarivanje visokougljičnog čelika zahtijeva:

1. Duktilna šipka za zavarivanje s punilom niske čvrstoće,
2. Visoko predgrijavanje i naknadno grijanje,
3. Kontrola penetracije zavarivanja kako bi se dobilo minimalno razrjeđivanje zavarivanja,
4. Reci ne hladnom varu,
5. Žariti prije zavarivanja u slučaju kaljenog i poboljšanog čelika.
6. Zavarite deblje prolaze.

Čelik s visokim udjelom ugljika zahtijeva posebne tehnike zavarivanja zbog visoke tvrdoće materijala i njegove sklonosti stvaranju tvrdih martenzitnih mikrostruktura.

Osim toga, toplinska obrada prije i nakon zavarivanja često je potrebna kako bi se smanjila zaostala naprezanja uzrokovana toplinskim širenjem i ciklusima skupljanja tijekom hlađenja.

Elektroda za zavarivanje visokougljičnog čelika

Elektrode s niskim sadržajem vodika najpopularniji su izbor za zavarivanje čelika s visokim udjelom ugljika, budući da mogu izdržati veća naprezanja bez ugrožavanja duktilnosti.

Šipke s bazom od nikla također su izvrstan izbor pri zavarivanju čelika s visokim udjelom ugljika, osiguravajući zavare koji zadržavaju svoju čvrstoću i duktilnost u ekstremnim uvjetima.

Šipke od nikla prikladne za zavarivanje čelika s visokim udjelom ugljika su ENiFeCr-3 ili E309L-15. Neke tvrtke proizvode posebne elektrode za zavarivanje čelika s visokim udjelom ugljika iako su skupe.

Elektrode s niskim sadržajem vodika proizvode manje pukotina izazvanih vodikom u spojevima zbog svoje sposobnosti da smanje količinu vodika u metalu zavara tijekom zavarivanja.

Elektrode s niskim sadržajem vodika daju vrhunske rezultate pri radu s višim stupnjevima ugljičnog čelika kao što su AISI 1045 ili AISI 1060.

Postupak zavarivanja visokougljičnog čelika

Slijedite ovaj postupak zavarivanja kod zavarivanja čelika s visokim udjelom ugljika:

1. Pripremite površinu metala brušenjem hrđe ili boje. Pazite da na površini nema vlage jer inače može biti izvor vodika u zavaru.
2. Zatim prethodno zagrijte površinu čelika s visokim udjelom ugljika (najmanje 2 inča sa svake strane od središta zavara) prije početka procesa zavarivanja. Ovo je važno jer smanjuje opterećenje materijala, što olakšava rad s njim tijekom zavarivanja.
3. Koristite samo elektrode s malo vodika. Provjerite jesu li štapići dobro pečeni.
4. Održavajte prethodno zagrijavanje zavarivanja dok se zavarivanje ne završi. U slučaju prekida zavarivanja, prekrijte područje zavarivanja vunom. Ponovno zagrijte prije početka zavarivanja.
5. Nakon završetka zavarivanja, primijenite naknadno zagrijavanje od oko 850°F (450°C) 15-30 minuta. Ovo će djelovati kao vodikovo uklanjanje pečenja, kao i smanjiti zaostala naprezanja i eliminirati hladno pucanje.
6. Provedite završno oslobađanje od stresa.

Na kraju, postavite svoj aparat za zavarivanje u skladu s uputama proizvođača i počnite zavarivati ​​na niskim postavkama topline s kratkim varovima dok ne završite sigurno spajanje oba dijela

Zavarivanje visokougljičnog čelika na niskougljični čelik

Čelik s visokim udjelom ugljika sadrži više ugljika nego čelik s niskim udjelom ugljika što ga čini puno tvrđim i jačim, ali i lomljivijim. Niskougljični čelik ima manje od 0,25% ugljika.

Za stranu čelika s niskim udjelom ugljika nisu potrebne posebne mjere opreza, ali na strani čelika s visokim udjelom ugljika mora se primijeniti prethodno zagrijavanje zavarivanjem.

Upotrijebite elektrode E7018 s niskim udjelom vodika za štapno zavarivanje ili ER70S-2 pri zavarivanju visokougljičnog čelika na niskougljični čelik postupkom TIG ili MIG zavarivanja.

Zavarite pomoću pletenih perli jer će to rezultirati sporim hlađenjem zavara i time spriječiti pucanje zavara ili visoku tvrdoću u ZUT-u i zoni zavara.

Welding of high carbon steel to mild steel

Čelici s visokim udjelom ugljika tvrđi su i lomljiviji od mekih čelika, stoga posebnu pozornost treba posvetiti pravilnoj uporabi šipke za zavarivanje.

Možete koristiti šipku E7018 s niskim sadržajem vodika za zavarivanje visokougljičnog čelika na meki čelik.

Primijenite predgrijavanje zavara samo za čelik s visokim udjelom ugljika. Za meki čelik nije potrebno prethodno zagrijavanje.

Zavarivanje kaljenog i poboljšanog (Q & T) visokougljičnog čelika

Zavarivanje kaljenog i kaljenog (Q & T) čelika s visokim udjelom ugljika provodi se u žarenom stanju.

Kao što znamo, zavarivanje Q & T čelika također je teško i njihovo žarenje prije zavarivanja poboljšat će njihovu zavarljivost.

Open this in UX Builder to add and edit content