Dùng cho dây hàn chứa Si, Mn, S, P, Cr, Al, Ti, Mo, V và các nguyên tố hợp kim khác. Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim này đến hiệu suất hàn được mô tả dưới đây:
Silic (Si)
Silicon là nguyên tố khử oxy được sử dụng phổ biến nhất trong dây hàn, nó có thể ngăn sắt kết hợp với quá trình oxy hóa và có thể khử FeO trong vũng nóng chảy. Tuy nhiên, nếu chỉ sử dụng phương pháp khử oxy hóa silicon thì SiO2 thu được có nhiệt độ nóng chảy cao (khoảng 1710°C) và các hạt thu được có kích thước nhỏ, khiến khó nổi ra khỏi bể nóng chảy, có thể dễ dàng tạo ra xỉ trong hàn kim loại.
Mangan (Mn)
Tác dụng của mangan tương tự như silicon, nhưng khả năng khử oxy của nó kém hơn một chút so với silicon. Chỉ sử dụng quá trình khử oxy mangan, MnO được tạo ra có mật độ cao hơn (15,11g/cm3) và không dễ nổi ra khỏi bể nóng chảy. Mangan có trong dây hàn ngoài khả năng khử oxy còn có thể kết hợp với lưu huỳnh tạo thành mangan sunfua (MnS) và bị loại bỏ (khử lưu huỳnh) nên có thể làm giảm xu hướng nứt nóng do lưu huỳnh gây ra. Vì silicon và mangan chỉ được sử dụng để khử oxy nên rất khó để loại bỏ các sản phẩm đã khử oxy. Do đó, quá trình khử oxy hóa liên kết silicon-mangan hiện nay chủ yếu được sử dụng, do đó SiO2 và MnO được tạo ra có thể được tổng hợp thành silicat (MnO·SiO2). MnO·SiO2 có điểm nóng chảy thấp (khoảng 1270°C) và mật độ thấp (khoảng 3,6g/cm3), có thể ngưng tụ thành những mảng xỉ lớn và nổi ra ngoài bể nóng chảy để đạt được hiệu quả khử oxy tốt. Mangan còn là nguyên tố hợp kim quan trọng trong thép và là nguyên tố làm cứng quan trọng, có ảnh hưởng lớn đến độ bền của kim loại mối hàn. Khi hàm lượng Mn nhỏ hơn 0,05% thì độ bền của kim loại mối hàn rất cao; khi hàm lượng Mn lớn hơn 3% thì rất giòn; khi hàm lượng Mn ở mức 0,6-1,8% thì kim loại mối hàn có độ bền và độ dẻo dai cao hơn.
Lưu huỳnh (S)
Lưu huỳnh thường tồn tại dưới dạng sunfua sắt trong thép và phân bố trong ranh giới hạt dưới dạng mạng lưới, do đó làm giảm đáng kể độ dẻo dai của thép. Nhiệt độ eutectic của sắt cộng với sắt sunfua thấp (985°C). Do đó, trong quá trình gia công nóng, do nhiệt độ bắt đầu xử lý thường là 1150-1200 ° C, và eutectic của sắt và sắt sunfua đã bị nóng chảy, dẫn đến nứt trong quá trình xử lý, Hiện tượng này được gọi là "sự hấp thụ nóng của lưu huỳnh" . Đặc tính này của lưu huỳnh làm cho thép phát triển các vết nứt nóng trong quá trình hàn. Vì vậy, hàm lượng lưu huỳnh trong thép thường được kiểm soát chặt chẽ. Sự khác biệt chính giữa thép carbon thông thường, thép carbon chất lượng cao và thép chất lượng cao tiên tiến nằm ở lượng lưu huỳnh và phốt pho. Như đã đề cập trước đó, mangan có tác dụng khử lưu huỳnh, vì mangan có thể tạo thành mangan sunfua (MnS) có điểm nóng chảy cao (1600 ° C) với lưu huỳnh, lưu huỳnh được phân bố trong hạt ở dạng hạt. Trong quá trình gia công nóng, mangan sunfua có đủ độ dẻo nên loại bỏ tác hại của lưu huỳnh. Vì vậy, việc duy trì một lượng mangan nhất định trong thép sẽ có lợi.
Phốt pho (P)
Phốt pho có thể hòa tan hoàn toàn trong ferit trong thép. Tác dụng tăng cường của nó đối với thép chỉ đứng sau carbon, giúp tăng cường độ và độ cứng của thép. Phốt pho có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn của thép, đồng thời độ dẻo và độ bền giảm đáng kể. Đặc biệt ở nhiệt độ thấp, tác động càng nghiêm trọng hơn, gọi là xu hướng quỳ lạnh của phốt pho. Vì vậy, không thuận lợi cho việc hàn và làm tăng độ nhạy nứt của thép. Là một tạp chất nên hàm lượng phốt pho trong thép cũng cần được hạn chế.
Crom (Cr)
Crom có thể làm tăng độ bền và độ cứng của thép mà không làm giảm độ dẻo, dai. Crom có khả năng chống ăn mòn và kháng axit mạnh nên thép không gỉ austenit thường chứa nhiều crom hơn (hơn 13%). Crom còn có khả năng chống oxy hóa và chịu nhiệt mạnh. Vì vậy, crom cũng được sử dụng rộng rãi trong thép chịu nhiệt, chẳng hạn như 12CrMo, 15CrMo, 5CrMo, v.v. Thép có chứa một lượng crom nhất định [7]. Crom là thành phần cấu thành quan trọng của thép austenit và là nguyên tố ferritizing, có thể cải thiện khả năng chống oxy hóa và tính chất cơ học ở nhiệt độ cao của thép hợp kim. Trong thép không gỉ austenit, khi tổng lượng crom và niken là 40%, khi Cr/Ni = 1 thì có xu hướng nứt nóng; khi Cr/Ni = 2,7 thì không có xu hướng nứt nóng. Do đó, khi Cr/Ni = 2,2 đến 2,3 trong thép 18-8 nói chung, crom dễ tạo ra cacbua trong thép hợp kim, khiến cho khả năng dẫn nhiệt của thép hợp kim kém hơn, và oxit crom dễ tạo ra, gây khó khăn cho việc hàn.
Nhôm (AI)
Nhôm là một trong những nguyên tố có khả năng khử oxy mạnh nên sử dụng nhôm làm chất khử oxy không chỉ tạo ra ít FeO hơn mà còn dễ dàng khử FeO, ức chế hiệu quả phản ứng hóa học của khí CO sinh ra trong bể nóng chảy và cải thiện khả năng chống lại CO lỗ chân lông. Ngoài ra, nhôm còn có thể kết hợp với nitơ để cố định nitơ nên cũng có thể làm giảm lỗ rỗng nitơ. Tuy nhiên, với quá trình khử oxy hóa nhôm, Al2O3 thu được có điểm nóng chảy cao (khoảng 2050 ° C) và tồn tại trong bể nóng chảy ở trạng thái rắn, có khả năng gây ra xỉ trong mối hàn. Đồng thời, dây hàn chứa nhôm dễ gây văng tóe, hàm lượng nhôm cao cũng sẽ làm giảm khả năng chống nứt nhiệt của kim loại mối hàn nên hàm lượng nhôm trong dây hàn phải được kiểm soát chặt chẽ, không được quá cao. nhiều. Nếu hàm lượng nhôm trong dây hàn được kiểm soát hợp lý thì độ cứng, điểm chảy dẻo và độ bền kéo của kim loại mối hàn sẽ được cải thiện đôi chút.
Titan (Ti)
Titan cũng là một nguyên tố khử oxy mạnh và cũng có thể tổng hợp TiN với nitơ để cố định nitơ và cải thiện khả năng chống lại lỗ chân lông nitơ của kim loại hàn. Nếu hàm lượng Ti và B (boron) trong kết cấu mối hàn phù hợp thì cấu trúc mối hàn có thể được tinh chỉnh.
Molypden (Mo)
Molypden trong thép hợp kim có thể cải thiện độ bền và độ cứng của thép, tinh luyện ngũ cốc, ngăn chặn xu hướng giòn và quá nhiệt, cải thiện độ bền nhiệt độ cao, độ bền của leo và độ bền, và khi hàm lượng molypden nhỏ hơn 0,6%, nó có thể cải thiện độ dẻo, Giảm xu hướng nứt và cải thiện độ bền va đập. Molypden có xu hướng thúc đẩy quá trình grafit hóa. Do đó, các loại thép chịu nhiệt chứa molypden thông thường như 16Mo, 12CrMo, 15CrMo, v.v. chứa khoảng 0,5% molypden. Khi hàm lượng molypden trong thép hợp kim là 0,6-1,0%, molypden sẽ làm giảm độ dẻo và độ bền của thép hợp kim và làm tăng xu hướng nguội của thép hợp kim.
Vanadi (V)
Vanadi có thể tăng cường độ của thép, tinh chế ngũ cốc, giảm xu hướng phát triển của hạt và cải thiện độ cứng. Vanadi là nguyên tố tạo thành cacbua tương đối mạnh và cacbua được tạo thành ổn định ở nhiệt độ dưới 650 °C. Hiệu ứng làm cứng thời gian. Cacbua vanadi có độ ổn định nhiệt độ cao, có thể cải thiện độ cứng ở nhiệt độ cao của thép. Vanadi có thể thay đổi sự phân bố cacbua trong thép, nhưng vanadi dễ tạo thành các oxit chịu lửa, làm tăng độ khó của hàn khí và cắt khí. Nói chung, khi hàm lượng vanadi trong đường hàn khoảng 0,11%, nó có thể đóng vai trò cố định nitơ, chuyển bất lợi thành thuận lợi.
Thời gian đăng: 22-03-2023
