Zavarivanje čelika 4130: potpune smjernice

Zavarivanje 4130 kromolnog čelika

Welding 4130 steel or chromoly is not difficult, provided the welding procedures and subsequent post-weld heat treatment (PWHT) are carried out in accordance with approved procedures.

Prilikom zavarivanja čelika 4130 važno je koristiti ispravnu elektrodu, odgovarajuću temperaturu predgrijanja i međuprolazne temperature te odgovarajuću toplinsku obradu.

AISI 4130 steel known as chromoly steel

AISI 4130 alloy steel contains chromium and molybdenum which act as strengthening elements.

Dostupan je na tržištu kao okrugla šipka obično u kaljenom stanju s tvrdoćom od 18-22 HRC. AISI 4130 Q & T niskolegirani čelik koristi se u komponentama za bušenje nafte i plina i proizvodnji kao što su dijelovi bušotine i božićnog drvca.

AISI 4130 izrađen je s visokim udjelom ugljika i dodatkom kroma i molibdena. Legura vrlo dobro reagira na toplinsku obradu i moguće je postići visoku čvrstoću uz žilavost pomoću odgovarajućeg postupka toplinske obrade.

AISI 4130 Specifikacija materijala

Specifikacije materijala za čelik AISI 4130 su AMS 6350, 6360, ASTM A331, ASTM T506, 507, A518 itd. UNS broj za čelik AISI 4130 je UNS G41300.

AISI 4130 Kemijska svojstva

AISI 4130 sadrži 0,28 do 0,33% ugljika, 0,8o do 1,1% kroma i 0,15 do 0,2% molibdena kao glavne legirajuće elemente. Ovo su također glavni elementi koji utječu na zavarljivost AISI 4130 materijala.

Postotak	Ugljik	Silicij	Mn	Krom	Moly	Sumpor	Fosfor
Minimum	0,28	0,15	0,40	0,80	0,15	0,00	0,00
Maksimum	0,33	0,35	0,60	1.10	0,25	0,035	0,025

Mehanička svojstva AISI 4130

NACE MR0175: najveća tvrdoća od 22 HRC prema API 6A. Vlačna čvrstoća i granica razvlačenja čelika 4130 navedeni su u nastavku.

Svojstva	MPa	Ksi
Vlačna čvrstoća,	560 MPa	81.2
Čvrstoća popuštanja,	460 MPa	66.7

Welding AISI 4130

AISI 4130 ima vrlo visoku vlačnu čvrstoću i čvrstoću tečenja zbog uvjeta kaljenja i otpuštanja (Q & T).

Kod zavarivanja SMAW elektrodom, jednaka ili bolja svojstva postižu se elektrodom E10018-D2.

Zavarivanje GTAW (TIG) ili GMAW (MAG) izvodi se pomoću žice za punjenje tipa ER100S-G. Ove elektrode ili žice daju veća mehanička svojstva od osnovnog metala za AISI 4130 zavarivanje.

AISI 8620 (21NiCrMo2) postupak zavarivanja i smjernice

4130 šipka za punjenje

Jedna od najvažnijih stvari koje treba uzeti u obzir pri zavarivanju čelika 4130 je koju vrstu šipke ili žice za punjenje koristiti.

Za čelik 4130 preporučena šipka za punjenje je ER100S-G. Ova šipka za punjenje za TIG zavarivanje izrađena je posebno za čelik 4130 koji osigurava visoku vlačnu čvrstoću i čvrstoću tečenja za zavareni spoj.

4130 Tig štap

ER100S-G je TIG šipka za zavarivanje posebno dizajnirana za zavarivanje čelika 4130. Ima nizak udio ugljika što ga čini idealnim za zavarivanje tankih dijelova 4130 bez opasnosti od pucanja ili drugih problema ako se primijeni pravo predgrijavanje.

ER100S-G TIG šipka dostupna je u nizu promjera, tako da se može koristiti i za debele i za tanke presjeke čelika 4130. Također se može koristiti na drugim niskolegiranim čelicima kao što su 4140 i 4340.

AISI 4130 Zavarljivost

Zavarljivost AISI 4130 postiže se predgrijavanjem prije zavarivanja, održavanjem preporučenih međuprolaznih temperatura tijekom zavarivanja i naknadnim zagrijavanjem nakon zavarivanja.

Ova je legura posebno sklona vodikovom pucanju, koje se može svesti na najmanju moguću mjeru korištenjem odgovarajućeg dodatnog metala i osiguravanjem da je zavar pravilno ohlađen.

Prije zavarivanja potrebno je prethodno zagrijavanje kako bi se izbjeglo pucanje. Preporučena temperatura predgrijavanja za AISI 4130 je između 400-570°F (200-300°C).

Gornji kraj ovog raspona trebao bi se koristiti kada zavarivate deblje dijelove (>1 inča/25 mm) ili kada radite u hladnom okruženju. Sporije stope hlađenja nakon zavarivanja također će pomoći u smanjenju rizika od pucanja.

Upotreba odgovarajućeg dodatnog metala važna je za sprječavanje vodikovog pucanja. Za zavarljivost 4130 treba uzeti u obzir sljedeće:

1. Ispunjavanje NACE MR0175 ograničenja tvrdoće za niskolegirani čelik jer je najveća dopuštena tvrdoća 250HV. Pažljiv odabir temperature predgrijanja i naknadnog grijanja (ublažavanje stresa) kritičan je korak.
2. Izbjegnite vodikovo pucanje osiguravajući potpuno pečene dodatke za zavarivanje.
3. Napravite duktilni metal za zavarivanje visoke čvrstoće.

Welding 4130 on mild steel

Zavarivanje 4130 na materijale od mekog čelika kao što su EH36, SA516 ili SA105 može se izvesti pomoću TIG/MAG žice za punjenje ER70S-6 ili SMAW elektrode E7018.

Ako je potrebno punilo visoke čvrstoće, zavarivanje se može obaviti žicom za punjenje E10018-D2 ili ER100S-G.

Kako zavariti čelik AISI 4140

Predgrijavanje čelika AISI 4130

temperatura predgrijavanja mora se održavati oko 200°C do 250°C (400-570°F) za AISI 4130 materijal. Kliknite ovdje za korištenje našeg besplatnog online alata za izračun temperature predgrijavanja.

Toplinska obrada čelika 4130

Toplinska obrada čelika AISI 4130 trebala bi se provesti na oko 600 stupnjeva C za vrijeme zadržavanja od 1 inča/sat debljine materijala.

Može se zadržati dulje vrijeme zadržavanja, ali ne smije smanjiti vlačnu čvrstoću ispod minimalno navedene granice.

Također, još jedan važan kriterij za odabir PWHT temperature je da se PWHT temperatura mora održavati ispod temperature kaljenja materijala. jer će visoka PWHT temperatura uništiti učinak kaljenja u osnovnom materijalu.

Donja slika prikazuje mikrostrukturu dobivenu tijekom TIG zavarivanja AISI 4130 na različitim mjestima.

Je li čelik 4130 prikladan za TIG zavarivanje?

Da, u zrakoplovstvu, krom-molibden 4130 čelik zavaren je TIG argonskim zavarivanjem dugi niz godina. No, kao i u slučaju bilo kojeg drugog postupka zavarivanja, moraju se slijediti određeni postupci.

Trebam li prethodno zagrijati za zavarivanje čelika 4130?

Temperatura prethodnog zagrijavanja mora se održavati oko 200°C do 250°C (400-570°F) za AISI 4130 materijal. Kliknite ovdje za korištenje našeg besplatnog online alata za izračun temperature predgrijavanja.

Koji potrošni materijal za zavarivanje trebam koristiti za 4130 zavarivanje?

Iako je za to prikladno nekoliko vrsta materijala, preporučujemo ER80S-D2. Takvi materijali osiguravaju dovoljno visoku udarnu žilavost. Alternativno se mogu koristiti ER70S-2 i ER70S-6, iako će žilavost u ovom slučaju biti nešto niža.

Trebam li izvršiti toplinsku obradu (otklanjanje naprezanja) nakon zavarivanja legure 4130?

U slučaju cijevi s tankim stijenkama, smanjenje naprezanja obično nije potrebno. Preporučuje se za dijelove veće od 3 mm (0,120″) debljine. Za cijevi se preporučuje temperatura od 590ºC.

Open this in UX Builder to add and edit content