1. Anglis (C): svarbiausias suvirinamumo veiksnys
Neigiamas didelio anglies kiekio poveikis:
Kai anglies kiekis viršija standartinę ribą (Mažiau arba lygi 0,12 % pagal EN 10025-5), tai padidinaanglies ekvivalentas (CET arba CEV)-a key index for evaluating weldability. A higher CET (e.g., >0,45%) skatina kieto, trapaus martensito susidarymą HAZ greito aušinimo metu po suvirinimo. Martensitas turi didelį vidinį įtempį ir mažą kietumą, todėl jis linkęs įtrūkti, kai jis derinamas su vandeniliu (dėl drėgmės elektroduose, srauto ar oro).Suvirinamumo optimizavimas:
Palaikykite anglįapatinė standartinio diapazono riba (0,08–0,10 %). Dėl to CET yra mažesnis arba lygus 0,40 % (saugi slenkstis mažai -legiruotam plienui), sumažinant martensito susidarymą ir sumažinant šalto įtrūkimo riziką. Pavyzdžiui, sumažinus anglies kiekį nuo 0,12% iki 0,10%, HAZ kietumas gali sumažėti 20–30 HV, o tai žymiai pagerina atsparumą įtrūkimams.
2. Manganas (Mn): subalansuoja stiprumą ir suvirinamumą
Teigiamas poveikis:
Mn veikia kaip „deoksidatorius“ suvirinimo metu, sumažina deguonies kiekį suvirinimo vonelėje ir neleidžia susidaryti trapiems oksido intarpams (pvz., FeO), kurie silpnina suvirinimo jungtis. Jis taip pat kompensuoja stiprumo praradimą, kai sumažinamas anglies kiekis (stiprinant kietą -tirpą), todėl susidaro mažai -anglies, suvirinimo{5}}sudėtis.Neigiamas Mn pertekliaus poveikis:
Mn lengvai išsiskiria HAZ, ypač kai kiekis viršija 1,60 % (viršutinė standarto riba). Atskyrimas sukuria vietines didelio kietėjimo sritis, padidindamas martensito susidarymo ir karštojo įtrūkimo riziką (įtrūkimų suvirinimo metu, kurį sukelia grūdelių ribos silpnumas).Suvirinamumo optimizavimas:
Valdykite Mn viduje1.20–1.50%(vidutinis-standarto diapazonas 1,00–1,60 %). Tai subalansuoja deoksidacijos / stiprumo pranašumus ir minimalų atskyrimą, užtikrinant, kad HAZ išliktų lankstus ir atsparus įtrūkimams.
3. Nikelis (Ni): pagerina HAZ atsparumą nepakenkdamas suvirinamumui
Teigiamas poveikis:
Ni sumažina HAZ plastiškumo{0}}trapumo virsmo temperatūrą (DBTT), užkertant kelią HAZ trapumui net po greito suvirinimo aušinimo. Tai labai svarbu norint išlaikyti sąnarių tvirtumą žemoje{2}}temperatūroje.
Skirtingai nuo kai kurių kietėjimo elementų (pvz., Cr, Mo), Ni nepadidina kietumo-net esant 0,20–0,40 % (tipiškas kietumo koregavimas), jis neskatina martensito susidarymo ir reikšmingai nepadidina CET.
Suvirinamumo optimizavimas:
Įdėkite Ni0.20–0.40%(gerokai žemiau tipinės 0,50 % viršutinės ribos). Tai padidina HAZ atsparumą nepadidinant įtrūkimų rizikos, todėl suvirinimo procesai (pvz., MMA, MIG) tampa stabilesni.
4. Fosforas (P) ir siera (S): griežtai ribokite, kad išvengtumėte suvirinimo defektų
Fosforas (P):
P stipriai atsiskiria ties HAZ grūdų ribomis, sumažindamas jų sanglaudą. Suvirinimo metu susidaro „skysčių plėvelės“ išilgai grūdelių ribų (ypač esant aukštai temperatūrai), dėl ko susidaro karštas įtrūkimas. Net ir nedidelis padidėjimas (pvz., nuo 0,020% iki 0,030%) gali padvigubinti karštojo įtrūkimo riziką.Siera (S):
S reaguoja su Mn arba Fe, sudarydami žemos -lydymosi- temperatūros sulfidus (pvz., MnS, FeS), kurie suvirinimo metu išsilydo ir susirenka ties grūdelių ribomis. Šie sulfidai veikia kaip „silpnosios grandys“, sukeldami karštus įtrūkimus, kai suvirinimo baseinas kietėja ir susitraukia.Suvirinamumo optimizavimas:
Vykdykite griežtus apribojimus:P Mažiau arba lygus 0,020 %irS Mažiau arba lygus 0,015 %(mažesnis už standartą Mažesnis arba lygus 0,030 proc.). Tam reikalingi pažangūs lydymo procesai (pvz., rafinavimas kaušelyje, vakuuminis degazavimas), tačiau pašalinami priemaišų sukelti suvirinimo defektai.
5. Mikro legiravimo elementai (Nb, Ti): rafinuoti grūdeliai, bet reikia koreguoti suvirinimo procesą
Teigiamas poveikis:
Smulkūs Nb/Ti karbidai/nitridai (pvz., NbC, TiN) suvirinimo metu pritvirtina HAZ grūdelių ribas, užkertant kelią per dideliam grūdelių augimui. Smulkūs HAZ grūdeliai turi didesnį kietumą ir mažesnį kietumą, todėl sumažėja įtrūkimų rizika.Neigiamas netinkamo suvirinimo poveikis:
Jei suvirinimo šilumos tiekimas per mažas (pvz.<15 kJ/cm for MMA welding), Nb/Ti carbides may not fully dissolve in the HAZ. Undissolved carbides act as stress concentration points, increasing the risk of cold cracking.Suvirinamumo optimizavimas:
Apriboti Nb iki0.02–0.04%ir Ti į0.01–0.02%(atsekti lygius, kad būtų išvengta per{0}}sukietėjimo).
Derinkite su atitinkamu suvirinimo šilumos įvadu (pvz., 15–25 kJ/cm MIG suvirinimui), kad būtų užtikrintas karbido tirpimas, subalansuotas grūdelių rafinuotumas ir atsparumas įtrūkimams.
6. Orui-atsparūs elementai (Cu, Cr): valdymas, apsaugantis nuo karšto įtrūkimo
Varis (Cu):
Cu improves corrosion resistance by forming a protective rust layer, but excess Cu (>0,55%) priežastyskarštas įtrūkimas-Cu atsiskiria ties grūdelių ribomis ir sudaro mažai -lydančios Cu-fazes (lydymosi temperatūra ~1085 laipsniai), kurios susilpnina jungtis suvirinimo metu.Chromas (Cr):
Cr stabilizes the rust layer but increases hardenability at high levels (>0,80 proc.). Cr perteklius padidina CET ir skatina HAZ martensitą, padidindamas šaltojo įtrūkimo riziką.Suvirinamumo optimizavimas:
Išlaikyti Cu viduje0.30–0.50%(vidutinis -standartinis diapazonas 0,25–0,55 %), kad būtų išvengta karšto įtrūkimo.
Kontroliuokite Cr viduje0.40–0.70%(vidutinis -standartinis diapazonas 0,30–0,80%), kad būtų subalansuotas atsparumas korozijai ir mažas kietėjimas.
