Slabi li zavarivanje čelik i metale?

This article will examine the effects of welding on steel and other metals, exploring how it can affect their strength and integrity.

.

Zavarivanje je postupak spajanja dvaju metalnih dijelova njihovim zagrijavanjem do točke taljenja i zatim spajanjem. Zavarivanje je široko korištena tehnika u proizvodnji metala, izgradnji i popravcima.

Međutim, uobičajena zabluda o zavarivanju je da ono slabi čelik ili metal koji se zavaruju.

Ova ideja je ukorijenjena u nedostatku razumijevanja o tome kako zavarivanje funkcionira i svojstvima metala.

Slabi li zavarivanje čelik?

Nije svako zavarivanje jednako. Loše tehnike zavarivanja mogu oslabiti metal koji se zavaruje. Sljedeći čimbenici mogu utjecati na čvrstoću zavara:

1. Prisutnost nedostataka zavarivanja,
2. Ispuna u zavarivanju,
3. Pogrešan odabir šipke za punjenje žice za zavarivanje,
4. Pogrešan odabir materijala,
5. Nepravilan odabir postupka zavarivanja.

This is because improper welding can introduce flaws and imperfections into the metal, which can reduce its integrity, strength and durability.

Neki uobičajeni nedostaci zavarivanja uključuju poroznost, inkluzije i pukotine. Ovi nedostaci mogu oslabiti metal i učiniti ga sklonijim kvaru.

Zapravo, kada se pravilno izvodi s odgovarajućom žicom za punjenje, zavarivanje zapravo može ojačati metale. To je zato što proces zavarivanja stvara metaluršku metalnu vezu između dva metala, stvarajući snažan i izdržljiv spoj.

Razmatranje zavarivanja

Kako biste izbjegli slabljenje metala tijekom procesa zavarivanja, važno je koristiti pravu elektrodu za zavarivanje, odgovarajuću tehniku ​​zavarivanja za određeni metal koji se zavaruje.

Različiti metali imaju različita svojstva i zahtijevaju različite metode zavarivanja. Također je važno koristiti odgovarajuću opremu i alate za zavarivanje i osigurati da zavarivanje obavlja kvalificiran i iskusan zavarivač.

Drugi faktor koji treba uzeti u obzir pri zavarivanju je zona utjecaja topline (HAZ). ZUT je područje metala oko zavara koje je pod utjecajem topline procesa zavarivanja.

Prekomjerna toplina može uzrokovati iskrivljenje ili iskrivljenje metala, a također može uzrokovati promjene u svojstvima metala, kao što je smanjenje duktilnosti ili žilavosti.

Kako bi se smanjio utjecaj ZUT-a, važno je koristiti odgovarajuću tehniku ​​zavarivanja i kontrolirati unos topline tijekom procesa zavarivanja.

Are welding weak points?

Zavarivanje nije nužno slaba točka, ali može biti ako se ne izvodi ispravno. Čvrstoća zavarenog spoja ovisi o nekoliko čimbenika, uključujući kvalitetu tehnike zavarivanja, vrstu korištenog postupka zavarivanja, vrstu metala koji se zavaruje i prisutnost bilo kakvih nedostataka u zavarivanju.

Kada se pravilno izvede, zavarivanje može stvoriti jak i izdržljiv spoj između dva komada metala.

To je zato što zavarivanje stvara metaluršku vezu između dva metala koja se spajaju, koja može biti jednako jaka ili jača od izvornih metalnih dijelova.

Je li zavarivanje čvrsto kao čelik?

Odgovor je Da. Zapravo, zavarivanje često može biti jače od samog temeljnog metala.

Čvrstoća zavara ovisi o čvrstoći žice za zavarivanje. Ako odabrana žica za zavarivanje ili žica za punjenje ima veću čvrstoću od osnovnog metala, rezultirajuće zavarivanje će biti jače od čelika osnovnog metala.

Utjecaj zavarivanja na mehanička svojstva

Zavarivanje može utjecati na mehanička svojstva metala, budući da ciklusi topline i hlađenja uključeni u proces zavarivanja mogu uzrokovati promjene u mikrostrukturi metala.

Opseg učinka ovisi o nekoliko čimbenika, uključujući vrstu korištenog postupka zavarivanja, vrstu metala koji se zavariva, parametre zavarivanja i prisutnost bilo kakvih nedostataka u zavarivanju.

Učinak ZUT na čvrstoću zavarivanja

Jedan od glavnih učinaka zavarivanja na mehanička svojstva je zona utjecaja topline (HAZ). ZUT je područje metala koji okružuje zavar na koje utječe toplina procesa zavarivanja.

ZUT ima niz temperatura, od tališta metala do temperatura koje su dovoljno visoke da izazovu značajne promjene u mikrostrukturi metala.

Učinak unosa topline na čvrstoću zavarivanja

Unos topline iz procesa zavarivanja može uzrokovati promjene u mikrostrukturi metala, što može utjecati na njegova mehanička svojstva.

Na primjer, proces zavarivanja može uzrokovati fazne transformacije metala, kao što je iz austenita u ferit ili martenzit. Veliki unos topline može uzrokovati mekši metal zavara i time smanjiti njegovu granicu tečenja i vlačnu čvrstoću.

Ove transformacije mogu utjecati na tvrdoću, rastegljivost i žilavost metala.

Povezano čitanje: Učinak unosa topline kod zavarivanja: Sveobuhvatni podaci istraživanja

Osim toga, zavarivanje može unijeti nedostatke u metal, kao što su poroznost, inkluzije ili pukotine. Ovi nedostaci mogu oslabiti metal i učiniti ga sklonijim kvaru. Kako bi se smanjio utjecaj ovih nedostataka, važno je koristiti ispravnu tehniku ​​zavarivanja i kontrolirati unos topline tijekom procesa zavarivanja.

Kako bi se ublažili učinci zavarivanja na mehanička svojstva, može se poduzeti nekoliko mjera. Jedna od najčešćih mjera je toplinska obrada nakon zavarivanja (PWHT), koja uključuje zagrijavanje metala na određenu temperaturu i držanje na toj temperaturi određeno vremensko razdoblje. PWHT može pomoći u smanjenju zaostalih naprezanja u metalu i poboljšati njegovu žilavost i duktilnost.

Ovdje je tablica koja sažima učinak zavarivanja na različita mehanička svojstva:

Povezano čitanje: Mehanička svojstva materijala

Mehanička svojstva	Učinak zavarivanja
Vlačna čvrstoća	Zavarivanje može uzrokovati smanjenje vlačne čvrstoće, osobito u zoni utjecaja topline (ZUT) zbog promjena u mikrostrukturi i prisutnosti nedostataka. Opseg smanjenja ovisi o vrsti metala koji se zavariva, korištenom postupku zavarivanja i parametrima zavarivanja.
Duktilnost	Zavarivanje može smanjiti duktilnost metala. Veliki unos topline će produžiti vrijeme skrućivanja i time rezultirati većom veličinom zrna koja podržavaju duktilnu strukturu.
Žilavost	Zavarivanje može smanjiti žilavost metala. Ovisno o razini topline, na rast zrna utjecat će toplinski ciklus zavarivanja. Brzo hlađenje može rezultirati tvrdom mikrostrukturom. To može učiniti metal sklonijim krhkom lomu. PWHT može pomoći u poboljšanju žilavosti metala.
Snaga zamora	Zavarivanje može smanjiti otpornost metala na zamor, osobito u ZUT-u zbog prisutnosti nedostataka kao što su poroznost, inkluzije ili pukotine. Opseg smanjenja ovisi o vrsti metala koji se zavariva, korištenom postupku zavarivanja i parametrima zavarivanja.
Tvrdoća	Zavarivanjem se može povećati ili smanjiti tvrdoća metala, ovisno o vrsti metala koji se zavariva, korištenom postupku zavarivanja i parametrima zavarivanja. U nekim slučajevima, postupak zavarivanja može uzrokovati fazne transformacije metala, što može povećati njegovu tvrdoću. U drugim slučajevima, postupak zavarivanja može omekšati metal i smanjiti njegovu tvrdoću.

Vrijedno je napomenuti da učinak zavarivanja na ova mehanička svojstva može varirati ovisno o nekoliko čimbenika i da različite vrste procesa zavarivanja mogu imati različite učinke na metal koji se zavaruje.

Stoga je važno pažljivo razmotriti vrstu postupka zavarivanja, vrstu metala koji se zavariva i parametre zavarivanja kada se procjenjuje učinak zavarivanja na mehanička svojstva.

How to improve strength after welding?

Postoji nekoliko načina za poboljšanje čvrstoće metala nakon zavarivanja:

Toplinska obrada nakon zavarivanja (PWHT)

PWHT je proces zagrijavanja metala nakon zavarivanja na određenu temperaturu i držanja na toj temperaturi određeno vrijeme.

To može pomoći u smanjenju zaostalih naprezanja i poboljšanju mehaničkih svojstava metala, uključujući njegovu čvrstoću. PWHT smanjuje tvrdoću zbog smanjenja zaostalih naprezanja.

Ublažavanje stresa

Ublažavanje naprezanja uključuje zagrijavanje metala na temperaturu ispod njegovog kritičnog raspona, držanje tamo neko vrijeme, a zatim ga polako hlađenje. To može pomoći u smanjenju zaostalih naprezanja i poboljšanju čvrstoće metala.

Utvrđivanje površine

Peeniranje sačmom uključuje bombardiranje površine metala malim, tvrdim česticama, što stvara tlačna naprezanja u površinskom sloju metala. To može pomoći u poboljšanju otpornosti metala na zamor i smanjiti rizik od pucanja uslijed korozije.

Brušenje ili strojna obrada

Ako postoje bilo kakvi nedostaci ili nepravilnosti u zavarivanju, poput poroznosti ili podrezivanja, oni se mogu ukloniti brušenjem ili strojnom obradom. To može pomoći u poboljšanju čvrstoće i trajnosti zavara.

Odabir pravog materijala za punjenje

Izbor dodatnog materijala može imati značajan utjecaj na čvrstoću zavara. Odabir dodatnog materijala s odgovarajućim karakteristikama čvrstoće i žilavosti za metal koji se zavaruje može pomoći u poboljšanju ukupne čvrstoće zavara.

Conclusion

Vrijedno je napomenuti da će specifični pristup poduzet za poboljšanje čvrstoće metala nakon zavarivanja ovisiti o specifičnoj vrsti metala koji se zavariva, vrsti korištenog postupka zavarivanja i namjeravanoj primjeni zavarenog dijela.

Stoga je važno pažljivo procijeniti specifične zahtjeve primjene prije odabira pristupa za poboljšanje čvrstoće zavara.

Open this in UX Builder to add and edit content