Există unele probleme inerente în sudarea metalelor diferite care împiedică dezvoltarea acesteia, cum ar fi compoziția și performanța zonei de fuziune a metalelor diferite.Cea mai mare parte a deteriorării structurii de sudură metalică diferită are loc în zona de fuziune.Datorită diferitelor caracteristici de cristalizare ale sudurilor din fiecare secțiune din apropierea zonei de fuziune, este, de asemenea, ușor să se formeze un strat de tranziție cu performanțe slabe și modificări ale compoziției.
În plus, datorită timpului îndelungat la temperatură ridicată, stratul de difuzie din această zonă se va extinde, ceea ce va crește și mai mult denivelarea metalului.Mai mult decât atât, atunci când metale diferite sunt sudate sau după tratament termic sau operare la temperatură înaltă după sudare, se constată adesea că carbonul de pe partea cu aliaj scăzut „migrează” prin limita de sudură către sudarea de aliaj înalt, formând straturi de decarburare pe ambele părți ale liniei de fuziune.Și stratul de carburare, metalul de bază formează un strat de decarburare pe partea cu aliaj scăzut, iar stratul de carburare se formează pe partea de sudare cu aliaj înalt.
Obstacolele și barierele în calea utilizării și dezvoltării structurilor metalice diferite se manifestă în principal în următoarele aspecte:
1. La temperatura camerei, proprietățile mecanice (cum ar fi tracțiunea, impactul, încovoierea etc.) ale zonei de îmbinare sudate a metalelor diferite sunt în general mai bune decât cele ale metalului de bază care trebuie sudat.Cu toate acestea, la temperaturi ridicate sau după o funcționare pe termen lung la temperaturi ridicate, performanța zonei de îmbinare este inferioară celei a metalului de bază.material.
2. Există o zonă de tranziție cu martensită între sudarea austenită și metalul de bază perlit.Această zonă are o duritate scăzută și este un strat fragil de duritate mare.Este, de asemenea, o zonă slabă care provoacă defectarea și deteriorarea componentelor.Va reduce structura sudata.fiabilitatea utilizării.
3. Migrarea carbonului în timpul tratamentului termic după sudare sau a funcționării la temperatură înaltă va determina formarea de straturi carburate și straturi decarburate pe ambele părți ale liniei de fuziune.În general, se crede că reducerea carbonului în stratul decarburat va duce la modificări majore (în general, deteriorare) în structura și performanța zonei, făcând această zonă predispusă la defecțiuni timpurii în timpul serviciului.Părțile defectuoase ale multor conducte de temperatură înaltă aflate în funcțiune sau în curs de testare sunt concentrate în stratul de decarburare.
4. Eșecul este legat de condiții precum timpul, temperatura și stresul alternativ.
5. Tratamentul termic post-sudare nu poate elimina distribuția tensiunilor reziduale în zona îmbinării.
6. Neomogenitatea compoziției chimice.
Când sunt sudate metale diferite, deoarece metalele de pe ambele părți ale sudurii și compoziția aliajului sudurii sunt în mod evident diferite, în timpul procesului de sudare, metalul de bază și materialul de sudură se vor topi și se vor amesteca între ele.Uniformitatea amestecării se va modifica odată cu schimbarea procesului de sudare.Modificări, iar uniformitatea amestecării este, de asemenea, foarte diferită la diferite poziții ale îmbinării sudate, ceea ce are ca rezultat neomogenitatea compoziției chimice a îmbinării sudate.
7. Neomogenitatea structurii metalografice.
Din cauza discontinuității compoziției chimice a îmbinării sudate, după experimentarea ciclului termic de sudare, în fiecare zonă a îmbinării sudate apar structuri diferite, iar în unele zone apar adesea structuri organizatorice extrem de complexe.
8. Discontinuitatea performanței.
Diferențele de compoziție chimică și structura metalografică a îmbinărilor sudate aduc proprietăți mecanice diferite ale îmbinărilor sudate.Rezistența, duritatea, plasticitatea, duritatea, proprietățile de impact, curajul la temperaturi ridicate și proprietățile de durabilitate ale diferitelor zone de-a lungul îmbinării sudate sunt foarte diferite.Această neomogenitate semnificativă face ca diferite zone ale îmbinării sudate să se comporte foarte diferit în aceleași condiții, apărând zone slăbite și zone întărite.În special în condiții de temperatură ridicată, îmbinările sudate cu metal diferite sunt în funcțiune în timpul procesului de service.Eșecurile timpurii apar adesea.
Caracteristicile diferitelor metode de sudare la sudarea metalelor diferite
Majoritatea metodelor de sudare pot fi utilizate pentru sudarea metalelor diferite, dar atunci când se selectează metodele de sudare și se formulează măsurile de proces, caracteristicile metalelor diferite trebuie totuși luate în considerare.În conformitate cu cerințele diferite ale metalului de bază și îmbinărilor sudate, sudarea prin fuziune, sudarea sub presiune și alte metode de sudare sunt toate utilizate în sudarea metalelor diferite, dar fiecare are propriile avantaje și dezavantaje.
1. Sudarea
Cea mai frecvent utilizată metodă de sudare prin fuziune în sudarea metalelor diferite este sudarea cu arc cu electrozi, sudarea cu arc scufundat, sudarea cu arc ecranat cu gaz, sudarea cu zgură electrică, sudarea cu arc cu plasmă, sudarea cu fascicul de electroni, sudarea cu laser etc. Pentru a reduce diluția, reduceți fuziunea. pot fi utilizate de obicei raportul sau controlul cantității de topire a diferitelor materiale de bază metalice, sudarea cu fascicul de electroni, sudarea cu laser, sudarea cu arc cu plasmă și alte metode cu o densitate de energie mai mare a sursei de căldură.
Pentru a reduce adâncimea de penetrare, pot fi adoptate măsuri tehnologice, cum ar fi arcul indirect, sârma de sudură oscilantă, electrodul de bandă și sârma de sudură suplimentară neenergizată.Dar indiferent de ce, atâta timp cât este vorba de sudare prin fuziune, o parte din metalul de bază se va topi întotdeauna în sudură și va provoca diluare.În plus, se vor forma și compuși intermetalici, eutectici etc.Pentru a atenua astfel de efecte adverse, timpul de rezidență al metalelor în stare lichidă sau solidă la temperatură înaltă trebuie controlat și scurtat.
Cu toate acestea, în ciuda îmbunătățirii și îmbunătățirii continue a metodelor de sudare și a măsurilor de proces, este încă dificil să rezolvi toate problemele la sudarea metalelor diferite, deoarece există multe tipuri de metale, diferite cerințe de performanță și diferite forme de îmbinare.În multe cazuri, este necesar să se utilizeze sudarea sub presiune sau alte metode de sudare pentru a rezolva problemele de sudare ale îmbinărilor metalice diferite.
2. Sudarea sub presiune
Majoritatea metodelor de sudare sub presiune încălzesc doar metalul care urmează să fie sudat într-o stare plastică sau chiar nu îl încălzesc, ci aplică o anumită presiune ca caracteristică de bază.În comparație cu sudarea prin fuziune, sudarea sub presiune are anumite avantaje atunci când sudează îmbinări metalice diferite.Atâta timp cât forma îmbinării permite și calitatea sudurii poate îndeplini cerințele, sudarea sub presiune este adesea o alegere mai rezonabilă.
În timpul sudării sub presiune, suprafețele de interfață ale metalelor diferite se pot topi sau nu.Cu toate acestea, din cauza efectului presiunii, chiar dacă pe suprafață există metal topit, acesta va fi extrudat și descărcat (cum ar fi sudarea prin detenție și sudura prin frecare).Doar în câteva cazuri, metalul o dată topit rămâne după sudarea sub presiune (cum ar fi sudarea în puncte).
Deoarece sudarea sub presiune nu se încălzește sau temperatura de încălzire este scăzută, poate reduce sau evita efectele adverse ale ciclurilor termice asupra proprietăților metalice ale metalului de bază și poate preveni generarea de compuși intermetalici fragili.Unele forme de sudare sub presiune pot chiar stoarce compușii intermetalici care au fost creați din îmbinare.În plus, nu există nicio problemă de modificări ale proprietăților metalului de sudură cauzate de diluare în timpul sudării sub presiune.
Cu toate acestea, majoritatea metodelor de sudare sub presiune au anumite cerințe pentru forma îmbinării.De exemplu, sudarea în puncte, sudarea cu cusături și sudarea cu ultrasunete trebuie să utilizeze îmbinări suprapuse;în timpul sudării prin frecare, cel puțin o piesă de prelucrat trebuie să aibă o secțiune transversală a corpului rotativ;sudarea prin explozie este aplicabilă numai conexiunilor cu suprafețe mai mari etc. Echipamentele de sudare sub presiune nu sunt încă populare.Acestea limitează, fără îndoială, domeniul de aplicare al sudării sub presiune.
3. Alte metode
În plus față de sudarea prin fuziune și sudarea sub presiune, există mai multe metode care pot fi utilizate pentru a suda metale diferite.De exemplu, lipirea este o metodă de sudare a metalelor diferite între metalul de umplutură și metalul de bază, dar ceea ce este discutat aici este o metodă de lipire mai specială.
Există o metodă numită sudare-brazare prin fuziune, adică partea metalică de bază cu punct de topire scăzut a îmbinării metalice diferite este sudată prin topire, iar partea metalului de bază cu punct de topire înalt este lipită.Și, de obicei, același metal ca materialul de bază cu punct de topire scăzut este folosit ca lipit.Prin urmare, procesul de sudare între metalul de umplutură de lipire și metalul de bază cu punct de topire scăzut este același metal și nu există dificultăți speciale.
Procesul de lipire este între metalul de adaos și metalul de bază cu punct de topire ridicat.Metalul de bază nu se topește și nu se cristalizează, ceea ce poate evita multe probleme de sudare, dar metalul de umplutură este necesar pentru a putea umezi bine metalul de bază.
O altă metodă se numește brazare eutectică sau lipire prin difuzie eutectică.Aceasta este pentru a încălzi suprafața de contact a metalelor diferite la o anumită temperatură, astfel încât cele două metale să formeze un eutectic cu punct de topire scăzut la suprafața de contact.Eutecticul cu punct de topire scăzut este lichid la această temperatură, devenind în esență un fel de lipit fără a fi nevoie de lipire externă.Metoda de lipire.
Desigur, acest lucru necesită formarea unui eutectic cu punct de topire scăzut între cele două metale.În timpul sudării prin difuzie a metalelor diferite, se adaugă un material strat intermediar, iar materialul stratului intermediar este încălzit la presiune foarte scăzută pentru a se topi sau pentru a forma un eutectic cu punct de topire scăzut în contact cu metalul care urmează să fie sudat.Stratul subțire de lichid format în acest moment, după o anumită perioadă de proces de conservare a căldurii, face ca materialul din stratul intermediar să se topească.Când toate materialele stratului intermediar sunt difuzate în materialul de bază și omogenizate, se poate forma o îmbinare metalică diferită fără materiale intermediare.
Acest tip de metodă va produce o cantitate mică de metal lichid în timpul procesului de sudare.Prin urmare, se mai numește sudare de tranziție în fază lichidă.Caracteristica lor comună este că nu există o structură de turnare în îmbinare.
Lucruri de reținut atunci când sudați metale diferite
1. Luați în considerare proprietățile fizice, mecanice și compoziția chimică a sudurii
(1) Din perspectiva rezistenței egale, selectați tije de sudură care îndeplinesc proprietățile mecanice ale metalului de bază sau combinați sudabilitatea metalului de bază cu tije de sudură cu rezistență neegale și sudabilitate bună, dar luați în considerare forma structurală a sudați pentru a îndeplini rezistența egală.Rezistență și alte cerințe de rigiditate.
(2) Faceți compoziția sa de aliaj în concordanță cu sau aproape de materialul de bază.
(3) Când metalul de bază conține niveluri ridicate de impurități nocive C, S și P, trebuie selectate tije de sudură cu rezistență mai bună la fisuri și rezistență la porozitate.Se recomandă utilizarea electrodului de oxid de calciu de titan.Dacă încă nu poate fi rezolvată, poate fi folosită tijă de sudură tip hidrogen sodiu.
2. Luați în considerare condițiile de lucru și performanța sudurii
(1) În condițiile de încărcare dinamică a rulmentului și încărcare de impact, pe lângă asigurarea rezistenței, există cerințe ridicate pentru tenacitatea la impact și alungire.Electrozii de tip scăzut de hidrogen, de tip calciu titan și de tip oxid de fier trebuie selectați simultan.
(2) Dacă intră în contact cu medii corozive, tije de sudură din oțel inoxidabil adecvate trebuie selectate în funcție de tipul, concentrația, temperatura de lucru a mediului și dacă este vorba de îmbrăcăminte generală sau coroziune intergranulară.
(3) Când se lucrează în condiții de uzură, ar trebui să se distingă dacă este uzură normală sau de impact și dacă este uzură la temperatură normală sau temperatură ridicată.
(4) Atunci când se lucrează în condiții fără temperatură, trebuie selectate tije de sudură corespunzătoare care asigură proprietăți mecanice la temperaturi scăzute sau ridicate.
3. Luați în considerare complexitatea formei colective a sudurii, rigiditatea, pregătirea fracturii de sudare și poziția de sudare.
(1) Pentru sudurile cu forme complexe sau grosimi mari, tensiunea de contracție a metalului de sudură în timpul răcirii este mare și sunt predispuse să apară fisuri.Trebuie selectate tije de sudură cu rezistență puternică la fisurare, cum ar fi tije de sudură cu conținut scăzut de hidrogen, tije de sudură de înaltă tenacitate sau tije de sudură cu oxid de fier.
(2) Pentru sudurile care nu pot fi răsturnate din cauza condițiilor, trebuie selectate tije de sudură care pot fi sudate în toate pozițiile.
(3) Pentru piesele de sudură care sunt greu de curățat, utilizați tije de sudură acide care sunt foarte oxidante și insensibile la calcar și ulei pentru a evita defecte precum porii.
4. Luați în considerare echipamentul de sudură
În locurile în care nu există un aparat de sudură în curent continuu, nu este recomandabil să se utilizeze bare de sudură cu sursă de curent continuu limitată.În schimb, ar trebui folosite tije de sudură cu sursă de alimentare AC și DC.Unele oțeluri (cum ar fi oțelul perlitic rezistent la căldură) trebuie să elimine stresul termic după sudare, dar nu pot fi tratate termic din cauza condițiilor echipamentului (sau a limitărilor structurale).În schimb, ar trebui utilizate tije de sudură din materiale nemetalice de bază (cum ar fi oțelul inoxidabil austenitic), iar tratamentul termic post-sudare nu este necesar.
5. Luați în considerare îmbunătățirea proceselor de sudare și protejarea sănătății lucrătorilor
În cazul în care atât electrozii acizi, cât și cei alcalini pot îndeplini cerințele, electrozii acizi ar trebui folosiți cât mai mult posibil.
6. Luați în considerare productivitatea muncii și raționalitatea economică
În cazul aceleiași performanțe, ar trebui să încercăm să folosim baghete de sudură acide la prețuri mai mici în locul tijelor de sudare alcaline.Dintre barele de sudare acide, tipul titan și tipul titan-calciu sunt cele mai scumpe.În funcție de situația resurselor minerale ale țării mele, fierul de titan ar trebui promovat energic.Tija de sudura acoperita.
Ora postării: Oct-27-2023