Đối với 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 tính năng 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 bể nóng chảy.Tuy nhiên, nếu chỉ sử dụng quá trình khử oxy silic, thì SiO2 thu được có nhiệt độ nóng chảy cao (khoảng 1710°C) và các hạt thu được nhỏ, khó có thể nổi ra khỏi bể nóng chảy, điều này có thể dễ dàng gây ra các tạp chất xỉ trong hàn kim loại.
Mangan (Mn)
Tác dụng của mangan tương tự như silic, nhưng khả năng khử oxy của nó kém hơn một chút so với silic.Chỉ sử dụng 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 để tạo thành mangan sunfua (MnS) và được loại bỏ (khử lưu huỳnh) nên có thể làm giảm xu hướng nứt nóng do lưu huỳnh gây ra.Vì silic và mangan được sử dụng riêng lẻ để khử oxy nên rất khó để loại bỏ các sản phẩm đã khử oxy.Do đó, hiện nay chủ yếu sử dụng phương pháp khử oxy cho khớp silicon-mangan để SiO2 và MnO được tạo ra có thể được tổng hợp thành silicat (MnO·SiO2).MnO·SiO2 có nhiệt độ nóng chảy thấp (khoảng 1270°C) và mật độ thấp (khoảng 3,6g/cm3), đồng thời có thể ngưng tụ thành các mảnh xỉ lớn và trôi nổi trong bể nóng chảy để đạt được hiệu quả khử oxy tốt.Mangan cũng là một nguyên tố hợp kim quan trọng trong thép và là nguyên tố tăng độ cứng quan trọng, có ảnh hưởng lớn đến độ bền của kim loại mối hàn.Khi hàm lượng Mn nhỏ hơn 0,05%, độ dai của kim loại mối hàn rất cao;khi hàm lượng Mn trên 3% thì rất giòn;khi hàm lượng Mn là 0,6-1,8% thì kim loại mối hàn có độ bền và độ dai cao hơn.
Lưu huỳnh (S)
Lưu huỳnh thường tồn tại ở dạng sắt sunfua trong thép, và phân bố ở ranh giới thớ 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 sunfua sắt đã bị nóng chảy, dẫn đến nứt trong quá trình xử lý, Hiện tượng này được gọi là “sự giòn nóng của lưu huỳnh” .Đặc tính này của lưu huỳnh làm cho thép phát triển các vết nứt nóng trong quá trình hàn.Do đó, 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, bởi vì mangan có thể tạo thành mangan sunfua (MnS) với nhiệt độ nóng chảy cao (1600 ° C) với lưu huỳnh, được phân phối trong hạt ở dạng hạt.Trong quá trình làm việc nóng, mangan sunfua có đủ độ dẻo, do đó loại bỏ tác hại của lưu huỳnh.Do đó, việc duy trì một lượng mangan nhất định trong thép là có lợi.
Phốt pho (P)
Phốt pho có thể được 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, trong khi độ dẻo và độ dai giảm đáng kể.Đặc biệt ở nhiệt độ thấp, tác động nghiêm trọng hơn, được gọi là xu hướng quỳ lạnh của phốt pho.Do đó, không thuận lợi khi hàn và làm tăng độ nhạy nứt của thép.Là một tạp chất, 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 và độ dai.Crom có khả năng chống ăn mòn và kháng axit mạnh, vì vậy thép không gỉ austenit thường chứa nhiều crom hơn (hơn 13%).Chromium cũng có khả năng chống oxy hóa mạnh và khả năng chịu nhiệt.Do đó, crom cũng được sử dụng rộng rãi trong thép chịu nhiệt, chẳng hạn như 12CrMo, 15CrMo 5CrMo, v.v.Thép chứa một lượng crom nhất định [7].Chromium là một nguyên tố cấu thành quan trọng của thép austenit và là nguyên tố ferrit hóa, 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 crôm và niken là 40%, khi Cr/Ni = 1, có xu hướng nứt nóng;khi Cr/Ni = 2,7 thì không có xu hướng crackinh nóng.Do đó, khi Cr / Ni = 2,2 đến 2,3 nói chung trong thép 18-8, crom dễ tạo ra cacbua trong thép hợp kim, khiến khả năng dẫn nhiệt của thép hợp kim kém hơn, dễ tạo ra oxit crom, gây khó khăn cho quá trình hàn.
Nhôm (AI)
Nhôm là một trong những nguyên tố khử oxy mạnh, vì vậy 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 cũng có thể kết hợp với nitơ để cố định nitơ, vì vậy nó cũng có thể làm giảm lỗ chân lông nitơ.Tuy nhiên, với quá trình khử oxy nhôm, Al2O3 thu được có nhiệt độ 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 có chứa nhôm dễ gây bắn tóe, hàm lượng nhôm cao cũng sẽ làm giảm khả năng chống nứt do nhiệt của kim loại hàn, do đó hàm lượng nhôm trong dây hàn phải được kiểm soát chặt chẽ, không nên quá nhiều. nhiều.Nếu hàm lượng nhôm trong dây hàn được kiểm soát hợp lý, độ cứng, điểm chảy và độ bền kéo của kim loại mối hàn sẽ được cải thiện một chút.
Titan (Ti)
Titanium 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 mối hàn.Nếu hàm lượng Ti và B (boron) trong cấu trúc mối hàn phù hợp, 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 chế hạt, ngăn ngừa tính giòn và xu hướng quá nóng, cải thiện độ bền nhiệt độ cao, độ rão 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 graphit hóa.Do đó, các loại thép chịu nhiệt có chứa molypden nói chung 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 dai của thép hợp kim, đồng thời làm tăng xu hướng làm 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 một nguyên tố tạo thành cacbua tương đối mạnh và các cacbua được tạo thành ổn định dưới 650 °C.Hiệu ứng làm cứng thời gian.Cacbua vanadi có độ ổn định nhiệt độ cao, có thể cải thiện độ cứng của thép ở nhiệt độ cao.Vanadi có thể thay đổi sự phân bố cacbua trong thép, nhưng vanadi dễ tạo thành 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 đạm, biến bất lợi thành thuận lợi.
Thời gian đăng: 22-03-2023
