Για σύρμα συγκόλλησης που περιέχει Si, Mn, S, P, Cr, Al, Ti, Mo, V και άλλα στοιχεία κράματος.Η επίδραση αυτών των στοιχείων κράματος στην απόδοση συγκόλλησης περιγράφεται παρακάτω:
Πυρίτιο (Si)
Το πυρίτιο είναι το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο αποοξειδωτικό στοιχείο στο σύρμα συγκόλλησης, μπορεί να αποτρέψει το συνδυασμό του σιδήρου με την οξείδωση και μπορεί να μειώσει το FeO στη λιωμένη λίμνη.Ωστόσο, εάν η αποξείδωση του πυριτίου χρησιμοποιείται μόνη της, το προκύπτον SiO2 έχει υψηλό σημείο τήξης (περίπου 1710°C) και τα σωματίδια που προκύπτουν είναι μικρά, καθιστώντας δύσκολη την επίπλευση από τη λιωμένη λίμνη, γεγονός που μπορεί εύκολα να προκαλέσει εγκλείσματα σκωρίας στο μέταλλο συγκόλλησης.
Μαγγάνιο (Mn)
Η επίδραση του μαγγανίου είναι παρόμοια με αυτή του πυριτίου, αλλά η ικανότητα αποξείδωσης του είναι ελαφρώς χειρότερη από αυτή του πυριτίου.Χρησιμοποιώντας μόνο την αποξείδωση μαγγανίου, το παραγόμενο MnO έχει υψηλότερη πυκνότητα (15,11 g/cm3) και δεν είναι εύκολο να επιπλεύσει έξω από τη λιωμένη λίμνη.Το μαγγάνιο που περιέχεται στο σύρμα συγκόλλησης, εκτός από την αποξείδωση, μπορεί επίσης να συνδυαστεί με το θείο για να σχηματίσει θειούχο μαγγάνιο (MnS) και να αφαιρεθεί (αποθείωση), ώστε να μειώσει την τάση των θερμών ρωγμών που προκαλούνται από το θείο.Δεδομένου ότι το πυρίτιο και το μαγγάνιο χρησιμοποιούνται μόνα τους για αποξείδωση, είναι δύσκολο να αφαιρεθούν τα αποοξειδωμένα προϊόντα.Ως εκ τούτου, η αποξείδωση αρμών πυριτίου-μαγγανίου χρησιμοποιείται κυρίως επί του παρόντος, έτσι ώστε τα παραγόμενα SiO2 και MnO να μπορούν να συντεθούν σε πυριτικό άλας (MnO·SiO2).Το MnO·SiO2 έχει χαμηλό σημείο τήξης (περίπου 1270°C) και χαμηλή πυκνότητα (περίπου 3,6 g/cm3) και μπορεί να συμπυκνωθεί σε μεγάλα κομμάτια σκωρίας και να επιπλέει στη λιωμένη λίμνη για να επιτύχει καλό αποτέλεσμα αποξείδωσης.Το μαγγάνιο είναι επίσης ένα σημαντικό στοιχείο κράματος στον χάλυβα και ένα σημαντικό στοιχείο σκληρυνσιμότητας, το οποίο έχει μεγάλη επίδραση στην σκληρότητα του μετάλλου συγκόλλησης.Όταν η περιεκτικότητα σε Mn είναι μικρότερη από 0,05%, η σκληρότητα του μετάλλου συγκόλλησης είναι πολύ υψηλή.όταν η περιεκτικότητα σε Mn είναι μεγαλύτερη από 3%, είναι πολύ εύθραυστο.όταν η περιεκτικότητα σε Mn είναι 0,6-1,8%, το μέταλλο συγκόλλησης έχει μεγαλύτερη αντοχή και σκληρότητα.
Θείο (S)
Το θείο υπάρχει συχνά με τη μορφή θειούχου σιδήρου στον χάλυβα, και κατανέμεται στα όρια των κόκκων με τη μορφή δικτύου, μειώνοντας έτσι σημαντικά τη σκληρότητα του χάλυβα.Η ευτηκτική θερμοκρασία του σιδήρου συν θειούχου σιδήρου είναι χαμηλή (985°C).Επομένως, κατά τη διάρκεια της θερμής εργασίας, δεδομένου ότι η θερμοκρασία έναρξης της επεξεργασίας είναι γενικά 1150-1200°C και η ευτηκτική του σιδήρου και του θειούχου σιδήρου έχει λιώσει, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ρωγμών κατά την επεξεργασία, αυτό το φαινόμενο είναι η λεγόμενη «θερμή ευθραυστότητα του θείου». .Αυτή η ιδιότητα του θείου προκαλεί στον χάλυβα να αναπτύξει θερμές ρωγμές κατά τη συγκόλληση.Επομένως, η περιεκτικότητα σε θείο στον χάλυβα γενικά ελέγχεται αυστηρά.Η κύρια διαφορά μεταξύ του απλού ανθρακούχου χάλυβα, του ανθρακούχου χάλυβα υψηλής ποιότητας και του προηγμένου χάλυβα υψηλής ποιότητας έγκειται στην ποσότητα θείου και φωσφόρου.Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το μαγγάνιο έχει αποτέλεσμα αποθείωσης, επειδή το μαγγάνιο μπορεί να σχηματίσει θειούχο μαγγάνιο (MnS) με υψηλό σημείο τήξης (1600 ° C) με θείο, το οποίο κατανέμεται στον κόκκο σε κοκκώδη μορφή.Κατά τη διάρκεια της θερμής εργασίας, το θειούχο μαγγάνιο έχει επαρκή πλαστικότητα, εξαλείφοντας έτσι την επιβλαβή επίδραση του θείου.Επομένως, είναι ωφέλιμο να διατηρείται μια ορισμένη ποσότητα μαγγανίου στον χάλυβα.
Φώσφορος (P)
Ο φώσφορος μπορεί να διαλυθεί πλήρως σε φερρίτη σε χάλυβα.Η ενισχυτική του επίδραση στον χάλυβα είναι δεύτερη μετά τον άνθρακα, ο οποίος αυξάνει την αντοχή και τη σκληρότητα του χάλυβα.Ο φώσφορος μπορεί να βελτιώσει την αντοχή στη διάβρωση του χάλυβα, ενώ η πλαστικότητα και η σκληρότητα μειώνονται σημαντικά.Ειδικά σε χαμηλές θερμοκρασίες, η κρούση είναι πιο σοβαρή, η οποία ονομάζεται ψυχρή τάση γονατίσματος του φωσφόρου.Ως εκ τούτου, είναι δυσμενής για τη συγκόλληση και αυξάνει την ευαισθησία των ρωγμών του χάλυβα.Ως πρόσμειξη, η περιεκτικότητα του χάλυβα σε φώσφορο θα πρέπει επίσης να είναι περιορισμένη.
Chromium (Cr)
Το χρώμιο μπορεί να αυξήσει την αντοχή και τη σκληρότητα του χάλυβα χωρίς να μειώνει την πλαστικότητα και τη σκληρότητα.Το χρώμιο έχει ισχυρή αντοχή στη διάβρωση και αντοχή στα οξέα, επομένως ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας περιέχει γενικά περισσότερο χρώμιο (πάνω από 13%).Το χρώμιο έχει επίσης ισχυρή αντίσταση στην οξείδωση και αντοχή στη θερμότητα.Ως εκ τούτου, το χρώμιο χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε ανθεκτικό στη θερμότητα χάλυβα, όπως 12CrMo, 15CrMo 5CrMo και ούτω καθεξής.Ο χάλυβας περιέχει μια ορισμένη ποσότητα χρωμίου [7].Το χρώμιο είναι ένα σημαντικό συστατικό στοιχείο του ωστενιτικού χάλυβα και ένα στοιχείο φερριοποίησης, το οποίο μπορεί να βελτιώσει την αντίσταση στην οξείδωση και τις μηχανικές ιδιότητες σε υψηλή θερμοκρασία σε κράμα χάλυβα.Στον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα, όταν η συνολική ποσότητα χρωμίου και νικελίου είναι 40%, όταν Cr/Ni = 1, υπάρχει μια τάση θερμής πυρόλυσης.όταν Cr/Ni = 2,7, δεν υπάρχει τάση θερμής πυρόλυσης.Επομένως, όταν Cr/Ni = 2,2 έως 2,3 γενικά χάλυβας 18-8, το χρώμιο είναι εύκολο να παραχθούν καρβίδια σε κράμα χάλυβα, γεγονός που κάνει χειρότερη τη θερμική αγωγιμότητα του κραματοποιημένου χάλυβα και το οξείδιο του χρωμίου είναι εύκολο να παραχθεί, γεγονός που καθιστά τη συγκόλληση δύσκολη.
Αλουμίνιο (AI)
Το αλουμίνιο είναι ένα από τα ισχυρά αποοξειδωτικά στοιχεία, επομένως η χρήση του αλουμινίου ως αποοξειδωτικός παράγοντας μπορεί όχι μόνο να παράγει λιγότερο FeO, αλλά και να μειώσει εύκολα το FeO, να αναστείλει αποτελεσματικά τη χημική αντίδραση του αερίου CO που παράγεται στη λιωμένη λίμνη και να βελτιώσει την ικανότητα αντίστασης στο CO τους πόρους.Επιπλέον, το αλουμίνιο μπορεί επίσης να συνδυαστεί με άζωτο για να σταθεροποιήσει το άζωτο, επομένως μπορεί επίσης να μειώσει τους πόρους του αζώτου.Ωστόσο, με την αποξείδωση του αλουμινίου, το προκύπτον Al2O3 έχει υψηλό σημείο τήξης (περίπου 2050 ° C) και υπάρχει στη λιωμένη λίμνη σε στερεή κατάσταση, η οποία είναι πιθανό να προκαλέσει συμπύκνωση σκωρίας στη συγκόλληση.Ταυτόχρονα, το σύρμα συγκόλλησης που περιέχει αλουμίνιο είναι εύκολο να προκαλέσει πιτσίλισμα και η υψηλή περιεκτικότητα σε αλουμίνιο θα μειώσει επίσης τη θερμική αντίσταση ρωγμών του μετάλλου συγκόλλησης, επομένως η περιεκτικότητα σε αλουμίνιο στο σύρμα συγκόλλησης πρέπει να ελέγχεται αυστηρά και δεν πρέπει να είναι πολύ πολύ.Εάν η περιεκτικότητα σε αλουμίνιο στο σύρμα συγκόλλησης ελέγχεται σωστά, η σκληρότητα, το σημείο διαρροής και η αντοχή σε εφελκυσμό του μετάλλου συγκόλλησης θα βελτιωθούν ελαφρώς.
Τιτάνιο (Ti)
Το τιτάνιο είναι επίσης ένα ισχυρό αποοξειδωτικό στοιχείο και μπορεί επίσης να συνθέσει TiN με άζωτο για να σταθεροποιήσει το άζωτο και να βελτιώσει την ικανότητα του μετάλλου συγκόλλησης να ανθίσταται στους πόρους του αζώτου.Εάν η περιεκτικότητα σε Ti και B (βόριο) στη δομή συγκόλλησης είναι κατάλληλη, η δομή συγκόλλησης μπορεί να καθαριστεί.
Μολυβδαίνιο (Mo)
Το μολυβδαίνιο σε κράμα χάλυβα μπορεί να βελτιώσει την αντοχή και τη σκληρότητα του χάλυβα, να βελτιώσει τους κόκκους, να αποτρέψει την ευθραυστότητα και την τάση υπερθέρμανσης, να βελτιώσει την αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, την αντοχή ερπυσμού και την ανθεκτική αντοχή και όταν η περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο είναι μικρότερη από 0,6%, μπορεί να βελτιώσει την πλαστικότητα, Μειώνει τάση για ρωγμές και βελτιώνει την αντοχή στην κρούση.Το μολυβδαίνιο τείνει να προάγει τη γραφιτοποίηση.Επομένως, ο γενικός ανθεκτικός στη θερμότητα χάλυβας που περιέχει μολυβδαίνιο όπως 16Mo, 12CrMo, 15CrMo κ.λπ. περιέχει περίπου 0,5% μολυβδαίνιο.Όταν η περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο στον κράμα χάλυβα είναι 0,6-1,0%, το μολυβδαίνιο θα μειώσει την πλαστικότητα και την σκληρότητα του κραματοποιημένου χάλυβα και θα αυξήσει την τάση σβέσης του κράματος χάλυβα.
Βανάδιο (V)
Το βανάδιο μπορεί να αυξήσει την αντοχή του χάλυβα, να βελτιώσει τους κόκκους, να μειώσει την τάση ανάπτυξης κόκκων και να βελτιώσει τη σκληρυνσιμότητα.Το βανάδιο είναι ένα σχετικά ισχυρό στοιχείο σχηματισμού καρβιδίου και τα σχηματισμένα καρβίδια είναι σταθερά κάτω από 650 °C.Χρονική σκλήρυνση.Τα καρβίδια βαναδίου έχουν σταθερότητα σε υψηλή θερμοκρασία, η οποία μπορεί να βελτιώσει τη σκληρότητα του χάλυβα σε υψηλή θερμοκρασία.Το βανάδιο μπορεί να αλλάξει την κατανομή των καρβιδίων στον χάλυβα, αλλά το βανάδιο σχηματίζει εύκολα πυρίμαχα οξείδια, γεγονός που αυξάνει τη δυσκολία της συγκόλλησης με αέριο και της κοπής αερίου.Γενικά, όταν η περιεκτικότητα σε βανάδιο στη ραφή συγκόλλησης είναι περίπου 0,11%, μπορεί να παίξει ρόλο στη δέσμευση αζώτου, μετατρέποντας το μειονέκτημα σε ευνοϊκό.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-22-2023
