לאילו נקודות עלינו לשים לב בעת ריתוך פלדת פחמן גבוהה

פלדת פחמן גבוהה מתייחסת לפלדת פחמן עם w(C) גבוה מ-0.6%. יש לו נטייה גדולה יותר להתקשות מפלדת פחמן בינונית וליצור מרטנזיט גבוה בפחמן, הרגיש יותר להיווצרות סדקים קרים. יחד עם זאת, מבנה המרטנזיט הנוצר באזור המושפע מחום הריתוך הוא קשה ושביר, מה שגורם להפחתת הגמישות והקשיחות של המפרק. לכן, יכולת הריתוך של פלדה עתירת פחמן היא ירודה למדי, ויש לאמץ תהליכי ריתוך מיוחדים כדי להבטיח את ביצועי המפרק. . לכן, הוא משמש בדרך כלל לעתים רחוקות במבנים מרותכים. פלדת פחמן גבוהה משמשת בעיקר לחלקי מכונות הדורשים קשיות גבוהה ועמידות בפני שחיקה, כגון צירים מסתובבים, גלגלי שיניים גדולים וצימודים [1]. על מנת לחסוך בפלדה ולפשט את טכנולוגיית העיבוד, חלקי מכונות אלו משולבים לרוב עם מבנים מרותכים. בייצור מכונות כבדות, נתקלות גם בבעיות ריתוך של רכיבי פלדה עתירי פחמן. בעת גיבוש תהליך הריתוך עבור ריתוך פלדה עתיר פחמן, יש לנתח באופן מקיף פגמי ריתוך אפשריים ולנקוט באמצעי תהליך ריתוך תואמים.

לציוד ריתוך Xinfa יש את המאפיינים של איכות גבוהה ומחיר נמוך. לפרטים, בקר בכתובת: יצרני ריתוך וחיתוך – מפעל וספקי ריתוך וחיתוך בסין (xinfatools.com)

1 יכולת ריתוך של פלדת פחמן גבוהה

1.1 שיטת ריתוך

פלדת פחמן גבוהה משמשת בעיקר למבנים בעלי קשיות גבוהה ועמידות בפני שחיקה גבוהה, ולכן שיטות הריתוך העיקריות הן ריתוך אלקטרודות, הלחמה וריתוך קשת שקוע.

1.2 חומרי ריתוך

ריתוך פלדת פחמן גבוה בדרך כלל אינו דורש חוזק שווה בין המפרק למתכת הבסיס. בעת ריתוך קשת, משתמשים בדרך כלל באלקטרודות דל מימן עם יכולות הסרת גופרית חזקות, תכולת מימן נמוכה שניתן להפיץ במתכת המופקדת וקשיחות טובה. כאשר חוזק מתכת הריתוך והמתכת הבסיסית נדרש להיות שווה, יש לבחור מוט ריתוך דל מימן בדרגה המקבילה; כאשר אין צורך בחוזק מתכת הריתוך והמתכת הבסיסית, יש לבחור מוט ריתוך דל מימן עם רמת חוזק נמוכה מזו של המתכת הבסיסית. זכור לא ניתן לבחור מוטות ריתוך ברמת חוזק גבוהה יותר ממתכת הבסיס. אם אסור לחמם מראש את המתכת הבסיסית במהלך הריתוך, על מנת למנוע סדקים קרים באזור הנגוע בחום, ניתן להשתמש באלקטרודות מנירוסטה אוסטניטיות לקבלת מבנה אוסטניטי עם פלסטיות טובה ועמידות בפני סדקים חזקה.

1.3 הכנת שיפוע

על מנת להגביל את חלק המונית של הפחמן במתכת הריתוך, יש להפחית את יחס ההיתוך, ולכן משתמשים בחריצים בצורת U או בצורת V בדרך כלל במהלך הריתוך, ויש לשים לב לניקוי החריץ וכתמי השמן, חלודה וכו' בטווח של 20 מ"מ משני צידי החריץ.

1.4 חימום מוקדם

בעת ריתוך עם אלקטרודות פלדה מבניות, יש לחמם מראש לפני הריתוך, וטמפרטורת החימום מראש נשלטת בין 250 מעלות צלזיוס ל-350 מעלות צלזיוס.

1.5 עיבוד בין-שכבות

בעת ריתוך שכבות מרובות ומעברים מרובים, משתמשים באלקטרודה בקוטר קטן ובזרם נמוך עבור המעבר הראשון. בדרך כלל, חומר העבודה ממוקם בריתוך חצי אנכי או שמוט הריתוך משמש להתנדנדות לרוחב, כך שכל האזור המושפע מחום מתכת הבסיס מחומם תוך זמן קצר כדי להשיג אפקטים של חימום מוקדם ושימור חום.

1.6 טיפול בחום לאחר ריתוך

מיד לאחר הריתוך, חומר העבודה מונח בכבשן חימום ונשמר ב-650 מעלות צלזיוס לשחרור מתח [3].

2 ליקויי ריתוך של פלדת פחמן גבוהה ואמצעי מניעה

מכיוון שלפלדת פחמן גבוהה יש נטייה חזקה להתקשות, סדקים חמים וסדקים קרים נוטים להתרחש במהלך הריתוך.

2.1 אמצעי מניעה לסדקים תרמיים

1) לשלוט בהרכב הכימי של הריתוך, לשלוט בקפדנות על תכולת הגופרית והזרחן, ולהגדיל כראוי את תכולת המנגן כדי לשפר את מבנה הריתוך ולהפחית את ההפרדה.

2) שלטו בצורת החתך של הריתוך והגדל מעט את יחס הרוחב לעומק כדי למנוע הפרדה במרכז הריתוך.

3) עבור ריתוכים קשיחים, יש לבחור פרמטרים מתאימים לריתוך, רצף וכיוון ריתוך מתאימים.

4) במידת הצורך, נקטו באמצעי חימום מוקדם וקירור איטי כדי למנוע את התרחשותם של סדקים תרמיים.

5) הגדל את הבסיסיות של מוט הריתוך או השטף כדי להפחית את תכולת הטומאה בריתוך ולשפר את מידת ההפרדה.

2.2 אמצעי מניעה לסדקים קרים[4]

1) חימום מוקדם לפני הריתוך וקירור איטי לאחר הריתוך יכולים לא רק להפחית את הקשיות והשבירות של האזור המושפע מהחום, אלא גם להאיץ את הדיפוזיה החיצונית של המימן בריתוך.

2) בחר אמצעי ריתוך מתאימות.

3) אמצו רצפי הרכבה וריתוך מתאימים כדי להפחית את מתח הריסון של המפרק המרותך ולשפר את מצב הלחץ של הריתוך.

4) בחר חומרי ריתוך מתאימים, יבש את האלקטרודות והשטף לפני הריתוך, ושמור אותם מוכנים לשימוש.

5) לפני הריתוך, יש להסיר בזהירות מים, חלודה ומזהמים אחרים על משטח המתכת הבסיסי סביב החריץ כדי להפחית את תכולת המימן הניתן להפצה בריתוך.

6) יש לבצע טיפול דה-הידרוגנציה מיד לפני הריתוך כדי לאפשר למימן לברוח מלא מהחיבור המרותך.

7) טיפול חישול מוריד מתחים צריך להתבצע מיד לאחר הריתוך כדי לקדם דיפוזיה חיצונית של מימן בריתך.

3 מסקנה

בשל תכולת הפחמן הגבוהה, הקשיחות הגבוהה והריתוך הגרוע של פלדת פחמן גבוהה, קל לייצר מבנה מרטנזיט פחמן גבוה וסדקי ריתוך במהלך הריתוך. לכן, בעת ריתוך פלדה גבוהה בפחמן, תהליך הריתוך חייב להיבחר באופן סביר. ולנקוט באמצעים מתאימים בזמן כדי להפחית את התרחשותם של סדקי ריתוך ולשפר את הביצועים של מפרקים מרותכים.