Hi ha alguns problemes inherents a la soldadura de metalls diferents que dificulten el seu desenvolupament, com ara la composició i el rendiment de la zona de fusió de metalls diferents.La major part del dany a l'estructura de soldadura metàl·lica diferent es produeix a la zona de fusió.A causa de les diferents característiques de cristal·lització de les soldadures a cada secció prop de la zona de fusió, també és fàcil formar una capa de transició amb un rendiment baix i canvis en la composició.
A més, a causa del llarg temps a alta temperatura, la capa de difusió en aquesta zona s'expandirà, la qual cosa augmentarà encara més el desnivell del metall.A més, quan es solden metalls diferents o després d'un tractament tèrmic o d'una operació a alta temperatura després de la soldadura, sovint es troba que el carboni del costat de baix aliatge "migra" a través del límit de la soldadura fins a la soldadura d'alt aliatge, formant capes de descarburació. ambdós costats de la línia de fusió.I la capa de carburació, el metall base forma una capa de descarburació al costat de baix aliatge i la capa de carburació es forma al costat de soldadura d'aliatge alt.
Els obstacles i barreres a l'ús i desenvolupament d'estructures metàl·liques diferents es manifesten principalment en els aspectes següents:
1. A temperatura ambient, les propietats mecàniques (com ara la tracció, l'impacte, la flexió, etc.) de l'àrea d'unió soldada de metalls diferents són generalment millors que les del metall base a soldar.Tanmateix, a altes temperatures o després d'un funcionament a llarg termini a altes temperatures, el rendiment de l'àrea de la junta és inferior al del metall base.material.
2. Hi ha una zona de transició de martensita entre la soldadura d'austenita i el metall base de perlita.Aquesta zona té una tenacitat baixa i és una capa fràgil d'alta duresa.També és una zona feble que causa fallades i danys als components.Reduirà l'estructura soldada.fiabilitat d'ús.
3. La migració del carboni durant el tractament tèrmic posterior a la soldadura o l'operació a alta temperatura provocarà la formació de capes carburitzades i capes descarburades a banda i banda de la línia de fusió.En general, es creu que la reducció de carboni a la capa descarburada comportarà grans canvis (generalment deteriorament) en l'estructura i el rendiment de la zona, fent que aquesta àrea sigui propensa a fallades primerenques durant el servei.Les parts de fallada de moltes canonades d'alta temperatura en servei o en prova es concentren a la capa de descarburació.
4. El fracàs està relacionat amb condicions com el temps, la temperatura i l'estrès alternatiu.
5. El tractament tèrmic posterior a la soldadura no pot eliminar la distribució de tensions residuals a la zona de la junta.
6. Inhomogeneïtat de la composició química.
Quan es solden metalls diferents, ja que els metalls d'ambdós costats de la soldadura i la composició de l'aliatge de la soldadura són òbviament diferents, durant el procés de soldadura, el metall base i el material de soldadura es fonen i es barregen entre ells.La uniformitat de la mescla canviarà amb el canvi del procés de soldadura.Els canvis i la uniformitat de la mescla també són molt diferents a les diferents posicions de la unió soldada, la qual cosa provoca la deshomogeneïtat de la composició química de la unió soldada.
7. Inhomogeneïtat de l'estructura metal·logràfica.
A causa de la discontinuïtat de la composició química de la junta soldada, després d'experimentar el cicle tèrmic de soldadura, apareixen diferents estructures a cada zona de la junta soldada i sovint apareixen estructures organitzatives extremadament complexes en algunes zones.
8. Discontinuïtat de l'actuació.
Les diferències en la composició química i l'estructura metal·logràfica de les juntes soldades provoquen diferents propietats mecàniques de les juntes soldades.La força, la duresa, la plasticitat, la tenacitat, les propietats d'impacte, la fluència a alta temperatura i les propietats de durabilitat de diverses àrees al llarg de la junta soldada són molt diferents.Aquesta important deshomogeneïtat fa que diferents àrees de la unió soldada es comportin de manera molt diferent en les mateixes condicions, amb zones debilitades i zones reforçades.Especialment en condicions d'alta temperatura, les juntes soldades metàl·liques diferents estan en servei durant el procés de servei.Sovint es produeixen falles primerenques.
Característiques dels diferents mètodes de soldadura quan es solden metalls diferents
La majoria dels mètodes de soldadura es poden utilitzar per soldar metalls diferents, però quan es seleccionen mètodes de soldadura i es formulen mesures de procés, encara s'han de tenir en compte les característiques dels metalls diferents.D'acord amb els diferents requisits del metall base i les juntes soldades, la soldadura per fusió, la soldadura a pressió i altres mètodes de soldadura s'utilitzen en soldadures metàl·liques diferents, però cadascuna té els seus propis avantatges i desavantatges.
1. Soldadura
El mètode de soldadura per fusió més utilitzat en la soldadura de metalls diferents és la soldadura d'arc d'elèctrodes, soldadura d'arc submergit, soldadura d'arc protegit amb gas, soldadura d'escòria, soldadura d'arc de plasma, soldadura per feix d'electrons, soldadura làser, etc. Per reduir la dilució, reduïu la fusió. Normalment es poden utilitzar la proporció o controlar la quantitat de fusió de diferents materials de base metàl·lica, soldadura per feix d'electrons, soldadura làser, soldadura per arc de plasma i altres mètodes amb una densitat d'energia de font de calor més alta.
Per tal de reduir la profunditat de penetració, es poden adoptar mesures tecnològiques com ara arc indirecte, filferro de soldadura oscil·lant, elèctrode de tira i filferro de soldadura addicional sense energia.Però no importa què, sempre que es tracti de soldadura per fusió, part del metall base sempre es fon a la soldadura i es dilueix.A més, també es formaran compostos intermetàl·lics, eutèctics, etc.Per mitigar aquests efectes adversos, s'ha de controlar i escurçar el temps de residència dels metalls en estat líquid o sòlid a alta temperatura.
Tanmateix, malgrat la millora i millora contínua dels mètodes de soldadura i les mesures de procés, encara és difícil resoldre tots els problemes en soldar metalls diferents, ja que hi ha molts tipus de metalls, diversos requisits de rendiment i diferents formes d'unió.En molts casos, cal fer servir soldadura per pressió o altres mètodes de soldadura per resoldre els problemes de soldadura d'unions metàl·liques específiques diferents.
2. Soldadura per pressió
La majoria dels mètodes de soldadura per pressió només escalfen el metall a soldar fins a un estat plàstic o fins i tot no l'escalfen, però apliquen una certa pressió com a característica bàsica.En comparació amb la soldadura per fusió, la soldadura per pressió té certs avantatges quan es solden juntes metàl·liques diferents.Sempre que la forma d'unió ho permeti i la qualitat de la soldadura pugui complir els requisits, la soldadura a pressió és sovint una opció més raonable.
Durant la soldadura a pressió, les superfícies d'interfície de metalls diferents es poden fondre o no.Tanmateix, a causa de l'efecte de la pressió, fins i tot si hi ha metall fos a la superfície, serà extruït i descarregat (com ara la soldadura per flaix i la soldadura per fricció).Només en pocs casos queda el metall fos després de la soldadura a pressió (com ara la soldadura per punts).
Com que la soldadura per pressió no s'escalfa o la temperatura d'escalfament és baixa, pot reduir o evitar els efectes adversos dels cicles tèrmics sobre les propietats metàl·liques del metall base i evitar la generació de compostos intermetàl·lics trencadissos.Algunes formes de soldadura a pressió poden fins i tot esprémer els compostos intermetàl·lics que s'han creat fora de la junta.A més, no hi ha cap problema de canvis en les propietats del metall de soldadura causats per la dilució durant la soldadura a pressió.
No obstant això, la majoria dels mètodes de soldadura per pressió tenen certs requisits per a la forma d'unió.Per exemple, la soldadura per punts, la soldadura de costura i la soldadura per ultrasons han d'utilitzar juntes de solap;durant la soldadura per fricció, almenys una peça ha de tenir una secció transversal del cos giratori;La soldadura per explosió només s'aplica a connexions d'àrea més gran, etc. Els equips de soldadura a pressió encara no són populars.Sens dubte, aquests limiten l'àmbit d'aplicació de la soldadura per pressió.
3. Altres mètodes
A més de la soldadura per fusió i la soldadura per pressió, hi ha diversos mètodes que es poden utilitzar per soldar metalls diferents.Per exemple, la soldadura forta és un mètode de soldadura de metalls diferents entre metall d'aportació i metall base, però el que es parla aquí és un mètode de soldadura més especial.
Hi ha un mètode anomenat soldadura-soldadura per fusió, és a dir, el costat del metall base de baix punt de fusió de la junta metàl·lica diferent està soldat per fusió i el costat del metall base d'alt punt de fusió està soldat.I normalment s'utilitza el mateix metall que el material base de baix punt de fusió com a soldadura.Per tant, el procés de soldadura entre el metall de farciment i el metall base de baix punt de fusió és el mateix metall i no hi ha dificultats especials.
El procés de soldadura es troba entre el metall d'aportació i el metall base d'alt punt de fusió.El metall base no es fon ni cristal·litza, cosa que pot evitar molts problemes de soldabilitat, però cal que el metall de farciment pugui mullar bé el metall base.
Un altre mètode s'anomena soldadura forta eutèctica o soldadura per difusió eutèctica.Es tracta d'escalfar la superfície de contacte de metalls diferents a una determinada temperatura, de manera que els dos metalls formin un eutèctic de baix punt de fusió a la superfície de contacte.L'eutèctic de baix punt de fusió és líquid a aquesta temperatura, convertint-se essencialment en una mena de soldadura sense necessitat de soldadura externa.Mètode de soldadura.
Per descomptat, això requereix la formació d'un eutèctic de baix punt de fusió entre els dos metalls.Durant la soldadura per difusió de metalls diferents, s'afegeix un material de capa intermèdia i el material de la capa intermèdia s'escalfa a molt baixa pressió per fondre o formar un eutèctic de baix punt de fusió en contacte amb el metall a soldar.La fina capa de líquid formada en aquest moment, després d'un cert període de procés de conservació de la calor, fa que el material de la capa intermèdia es fongui.Quan tots els materials de la capa intermèdia es difonen al material base i s'homogeneïtzen, es pot formar una unió metàl·lica diferent sense materials intermedis.
Aquest tipus de mètode produirà una petita quantitat de metall líquid durant el procés de soldadura.Per tant, també s'anomena soldadura de transició en fase líquida.La seva característica comuna és que no hi ha cap estructura de fosa a la junta.
Coses a tenir en compte en soldar metalls diferents
1. Considereu les propietats físiques, mecàniques i la composició química de la soldadura
(1) Des de la perspectiva de la mateixa força, seleccioneu varetes de soldadura que compleixin les propietats mecàniques del metall base, o combineu la soldabilitat del metall base amb varetes de soldadura amb resistència no igual i bona soldabilitat, però tingueu en compte la forma estructural del metall. soldar per complir amb la mateixa força.Requisits de resistència i altres rigideses.
(2) Feu que la seva composició d'aliatge sigui coherent o propera al material base.
(3) Quan el metall base conté nivells elevats d'impureses nocives C, S i P, s'han de seleccionar barres de soldadura amb millor resistència a les esquerdes i resistència a la porositat.Es recomana utilitzar un elèctrode d'òxid de titani de calci.Si encara no es pot resoldre, es pot utilitzar una barra de soldadura de tipus baix en hidrogen sodi.
2. Considerar les condicions de treball i el rendiment de la soldadura
(1) Sota la condició de suportar la càrrega dinàmica i la càrrega d'impacte, a més de garantir la resistència, hi ha requisits elevats per a la resistència a l'impacte i l'allargament.Els elèctrodes de tipus baix en hidrogen, de titani calci i de tipus òxid de ferro s'han de seleccionar alhora.
(2) Si està en contacte amb mitjans corrosius, s'han de seleccionar barres de soldadura d'acer inoxidable adequades en funció del tipus, concentració, temperatura de treball del medi i si es tracta de roba general o corrosió intergranular.
(3) Quan es treballa en condicions de desgast, s'ha de distingir si es tracta d'un desgast normal o d'impacte i si es tracta d'un desgast a temperatura normal o alta.
(4) Quan es treballa en condicions de no temperatura, s'han de seleccionar les varetes de soldadura corresponents que assegurin les propietats mecàniques de baixa o alta temperatura.
3. Considereu la complexitat de la forma col·lectiva de la soldadura, la rigidesa, la preparació de la fractura de la soldadura i la posició de la soldadura.
(1) Per a soldadures amb formes complexes o grans gruixos, la tensió de contracció del metall de soldadura durant el refredament és gran i les esquerdes són propenses a produir-se.S'han de seleccionar varetes de soldadura amb una forta resistència a les esquerdes, com ara varetes de soldadura amb baix contingut d'hidrogen, varetes de soldadura d'alta tenacitat o varetes de soldadura d'òxid de ferro.
(2) Per a les soldadures que no es poden girar per condicions, s'han de seleccionar barres de soldadura que es puguin soldar en totes les posicions.
(3) Per a peces de soldadura difícils de netejar, utilitzeu varetes de soldadura àcides altament oxidants i insensibles a l'escala i l'oli per evitar defectes com els porus.
4. Considereu l'equip de soldadura del lloc
En llocs on no hi ha màquina de soldadura de corrent continu, no és aconsellable utilitzar varetes de soldadura amb una font d'alimentació de corrent continu limitada.En comptes d'això, s'han d'utilitzar varetes de soldadura amb font d'alimentació CA i CC.Alguns acers (com l'acer resistent a la calor perlític) necessiten eliminar l'estrès tèrmic després de la soldadura, però no es poden tractar tèrmicament a causa de les condicions de l'equip (o limitacions estructurals).En el seu lloc, s'han d'utilitzar barres de soldadura fetes de materials no metàl·lics bàsics (com ara l'acer inoxidable austenític) i no és necessari un tractament tèrmic posterior a la soldadura.
5. Considerar la millora dels processos de soldadura i la protecció de la salut dels treballadors
Quan els elèctrodes àcids i alcalins poden complir els requisits, s'han d'utilitzar tant com sigui possible.
6. Considereu la productivitat laboral i la racionalitat econòmica
En el cas del mateix rendiment, hauríem d'intentar utilitzar barres de soldadura àcides de preu més baix en lloc de barres de soldadura alcalines.Entre les barres de soldadura àcides, el tipus de titani i el tipus de titani-calci són els més cars.Segons la situació dels recursos minerals del meu país, el ferro de titani s'hauria de promoure enèrgicament.Vareta de soldadura recoberta.
Hora de publicació: Oct-27-2023