Mitä vaikutuksia mikroallostekniikassa on Q345 -teräksen hitsattavuus?
Mikropeltotekniikka (ydinelementit ovat NB, TI ja V, joillakin sisältäen jäljityksen määrät B) on kaksinkertainen vaikutuksen Q345 -teräksen hitsaus: samalla, kun hitsattavuus parantaa "epäsuoraa hiilen vähentämistä + rakeiden hienosäätöä", se voi myös lisätä hitsausriskejä elementtien tai epämiellyttävän kontrollin luontaisen ominaisuuden vuoksi. Mikrotasojen vaikutus vaatii kattavan arvioinnin elementtityypistä ja pitoisuudesta sekä hitsausprosessista (esim. Lämpöjakso ja jäähdytysnopeus). Erityisesti sitä voidaan tutkia seuraavista näkökulmista:
1. Positiivinen vaikutus: hitsauksen parantaminen "hiilen vähentämisen + mikrorakenteen optimoinnin" avulla
Yksi mikropelaamisen ydinhyödyistä on, että se mahdollistaa Q345: n hiilipitoisuuden vähentymisen (perinteisestä 0,20%: sta 0,12-0,16%: sta), samalla kun se kompensoi lujuushäviötä sateiden vahvistamisen ja viljan hienostumisen kautta. Hiili on avaintekijä, joka heikentää hitsattavuutta, joten tämä "hiilen vähentämisen korvaaminen" parantaa pohjimmiltaan hitsattavuutta. Erityisesti se osoittaa:
1. Hitsauksen kylmän halkeilun alttiuden vähentäminen (ydinetu)
Hitsaus kylmä halkeilu on olennaisesti yhdistelmä "kovetetun mikrorakenteen + vety - indusoidun halkeamisen + hitsausjännityksen". Mikropelaaminen lieventää tätä riskiä kahdella tavalla:
Kovetetun mikrorakenteen vähentäminen: Hiilipitoisuuden vähentäminen vähentää merkittävästi lämmön taipumusta - vaikuttavan vyöhykkeen (HAZ) taipumusta muodostaa kovat ja hauraat mikrorakenteet, kuten martensiitti (M) ja bainiitti (b) jäähdytyksen aikana, mikä johtaa suurempaan sakkoon - rakeiseen ferriitin pitoisuuteen. Pearlite (P). Esimerkiksi, kun hiilipitoisuus laskee 0,20%: sta 0,15%: iin, HAZ: n suurin kovuus voidaan vähentää 320 HV: stä 260 HV: iin (selvästi kylmän halkeaman herkkyyskynnyksen alapuolella 280 HV).
Vetydiffuusion ja kertymisen estäminen: TI ja NB yhdistyvät vedyn kanssa teräksessä (diffundoittava vety, joka absorboitua hitsauksen aikana) muodostaakseen stabiilien hydridien (kuten Tih₂ ja NBH), vähentämällä vapaan vedyn diffuusion HAZ -stressipitoisuusvyöhykkeelle ja vetyriski - aiheuttamaan halkeamisen. Käytännössä TI: tä sisältävien Q345 -hitsatujen liitosten diffundoitua vetypitoisuutta voidaan hallita alle 5 ml/100 g (ei vedynhallinnon riskiä).
2. Tarkasta lämmön raekoko - -vyöhyke (HAZ) ja paranna nivelten sitkeyttä.
Korkeat lämpötilat (1300 - 1500 astetta) hitsauksen aikana aiheuttavat pohjamateriaalin alkuperäiset jyvät nopeasti (etenkin "karkean rakeisessa" HAZ: ssa), mikä johtaa voimakkaaseen sitkeyden laskuun (esimerkiksi iskuenergia -40 asteen lasku 50J: stä alle 20J: iin). Mikrotasoelementit estävät viljan kasvua "kiinnittämällä" viljarajat.
TI: n rooli: Ti ja typpi muodostavat tina -nanohiukkasia (joiden sulatuspiste on jopa 2950 astetta ja jotka ovat liukenemattomia hitsauslämpötiloihin). Nämä hiukkaset toimivat kuten "kynnet", jotka kiinnittävät austeniittijyvärajoja, estäen rajan siirtymisen ja raekokojen hienostaminen karkeassa - rakeisella HAZ: lla tavanomaisesta 100 - 200 μm-30-50 μm. NB: n funktio: NB liukenee osittain austeniittiin korkeissa lämpötiloissa ja saostumissa NBC: ksi viljan rajoissa ja dislokaatioissa jäähdytyksen aikana, estäen edelleen viljan kasvua ja indusoimalla hienorakeisen ferriitin saostumista.
Viime kädessä mikroallotettujen Q345 -hitsattujen nivelten HAZ -sitkeys voidaan lisätä 30% - 50% (esim. AKV -40 asteessa 35J: stä yli 50J: iin), mikä täyttää matalan temperatuurihitsattujen rakenteiden vaatimukset (kuten rakennuskoneet ja sillat).
3. Hitsaushuokoisuuden ja sisällyttämisvaurioiden vähentäminen
Ti: Ti: Ti: n rikastusvaikutus yhdistyy terästen rikkiä Tis₂: n muodostamiseksi (sulamispiste 1150 aste, paljon korkeampi kuin 1100 MNS -astetta). Tis₂ on pallomainen (raita -, kuten MNS: n muoto), mikä tekee vähemmän todennäköisemmin "nauhat -, kuten sulkeumia" hitsausaltaalla, vähentäen siten hitsausmuodostusvirheitä.
NB/V: NB: n ja V: n puhdistusvaikutus voi absorboida happea ja typpeä teräksessä hienoja hibiliitriidejä/oksideja, jotka estävät näitä kaasuja saostamasta ja muodostamasta huokoset (kuten typpihuokoset ja vety huokoset) hitsausjäähdytyksen aikana.