Lasbaarheid verwijst naar het vermogen van homogene materialen of ongelijksoortige materialen om te worden gelast om complete verbindingen te vormen en te voldoen aan de verwachte gebruiksvereisten onder de omstandigheden van het productieproces. De principes voor het beoordelen van lasbaarheid omvatten voornamelijk: (1) het beoordelen van de neiging van gelaste verbindingen om procesdefecten te produceren om een basis te bieden voor het formuleren van redelijke lasprocedures; (2) het beoordelen of gelaste verbindingen kunnen voldoen aan de vereisten van structurele prestaties.
EEN. Lasbaarheid van gelegeerd constructiestaal
1. Hoogsterktestaal: Staal met een vloeigrens σs groter dan of gelijk aan 295 MPa kan hoogsterktestaal worden genoemd.
2. Het versterkende effect van Mn in vaste oplossing is zeer significant. Wanneer ωMn Minder dan of gelijk aan 1,7%, kan het de taaiheid verbeteren en de brosse overgangstemperatuur verlagen. Si zal de plasticiteit en taaiheid verminderen. Ni versterkt niet alleen in vaste oplossing, maar verbetert ook de taaiheid en verlaagt de brosse overgangstemperatuur aanzienlijk. element, dat veel wordt gebruikt in staalsoorten met een lage temperatuur.
3. Warmgewalst staal (genormaliseerd staal): laaggelegeerd staal met een hoge sterkte en een vloeigrens van 295-490 MPa, dat over het algemeen in warmgewalste of genormaliseerde toestand wordt geleverd en gebruikt.
4. Ontwerpprincipes van lasverbindingen van hoogwaardig staal: Hoogwaardig staal wordt geselecteerd op basis van zijn sterkte, dus het principe van lasverbindingen is dat de sterkte van lasverbindingen gelijk is aan de sterkte van het basismetaal (het principe van gelijke sterkte), de redenen zijn:
① De sterkte van gelaste verbindingen is groter dan die van het basismetaal. Sterkte en plastische taaiheid nemen af;
② gelijk aan hetzelfde leven;
③ minder dan, de verbindingssterkte is onvoldoende.
5. Lasbaarheid van warmgewalst en genormaliseerd staal: Warmgewalst staal bevat een kleine hoeveelheid legeringselementen en heeft over het algemeen weinig neiging tot koudscheuren. Omdat genormaliseerd staal meer legeringselementen bevat, neemt de neiging tot harden toe. Met de toename van het koolstofequivalent van staal en de plaatdikte nemen de hardbaarheid en de neiging tot koudscheuren toe. Beïnvloedende factoren:
(1) koolstofequivalent;
(2) neiging tot verharding;
(3) de hoogste hardheid van de warmte-beïnvloede zone, de hoogste hardheid van de warmte-beïnvloede zone is een eenvoudige methode om de verhardingsneiging en de gevoeligheid voor koude scheuren van staal te evalueren.
6. SR-scheuren (stress crack elimination, reheat cracks): Bij gelaste constructies zoals Mo-bevattende genormaliseerde stalen dikwandige drukvaten kan er tijdens de spanningsarme warmtebehandeling na het lassen of het heropwarmingsproces na het lassen een ander soort scheur ontstaan.
7. Taaiheid is een eigenschap die de mate waarin brosse scheuren ontstaan en zich voortplanten in metalen beschrijft.
8. Bij de selectie van lasmaterialen voor laaggelegeerd staal moeten twee aspecten in overweging worden genomen:
① Er mogen geen lasfouten zoals scheuren zijn;
②Het kan voldoen aan de prestatievereisten.
Het lassen van warmgewalst staal en genormaliseerd staal is over het algemeen gebaseerd op de selectie van lasmaterialen op basis van hun sterkteniveaus. De selectiepunten zijn als volgt:
①Selecteer het overeenkomstige niveau van lasmateriaal dat overeenkomt met de mechanische eigenschappen van het basismetaal;
② Houd rekening met de invloed van de fusieverhouding en de afkoelsnelheid tegelijkertijd;
③ Houd rekening met het effect van warmtebehandeling na het lassen op de mechanische eigenschappen van de las.
9. Het principe van het bepalen van de ontlaattemperatuur na het lassen:
① Overschrijd de oorspronkelijke tempertemperatuur van het basismetaal niet, om de prestaties van het basismetaal zelf niet te beïnvloeden;
②Vermijd bij geharde materialen het temperatuurbereik waarbij brosheid door het temperen optreedt.
10. Gehard en getemperd staal: geblust + getemperd (hoge temperatuur).
11. Het gebruik van "low-strength matching" voor het lassen van staal met een hoge sterkte kan de scheurweerstand van het gelaste gebied verbeteren.
12. Bij het lassen van gehard en getemperd staal met een laag koolstofgehalte moet op twee basiszaken worden gelet:
① De afkoelsnelheid tijdens de martensiettransformatie mag niet te snel zijn, zodat de martensiet een zelfontlatend effect heeft om het ontstaan van koudscheuren te voorkomen;
② Het is vereist dat de koelsnelheid tussen 800 graden en 500 graden groter is dan de kritische snelheid voor het produceren van een brosse gemengde structuur.
De problemen die opgelost moeten worden bij het lassen van gehard en getemperd staal met een laag koolstofgehalte:
① scheuren voorkomen; ② de taaiheid van het lasmetaal en de warmte-beïnvloede zone verbeteren en tegelijkertijd garanderen dat aan de hoge sterkte-eisen wordt voldaan.
13. Voor laaggelegeerde staalsoorten met een laag koolstofgehalte is het verhogen van de afkoelsnelheid om martensiet met een laag koolstofgehalte te vormen gunstig om de taaiheid te waarborgen.
14. De toevoeging van legeringselementen in medium koolstof geblust en getemperd staal speelt voornamelijk de rol van het verzekeren van hardbaarheid en het verbeteren van de temperweerstand, en de echte sterkteprestaties hangen voornamelijk af van het koolstofgehalte. Belangrijkste kenmerken: hoge specifieke sterkte en hoge hardheid.
15. Er zijn drie manieren om de thermische sterkte van perlitisch hittebestendig staal te verbeteren:
① De matrix is versterkt met vaste oplossing en legeringselementen worden toegevoegd om de ferrietmatrix te versterken. De veelgebruikte Cr-, Mo-, W- en Nb-elementen kunnen de thermische sterkte aanzienlijk verbeteren; ② Nee. Tweefasige precipitatieversterking: in het hittebestendige staal met ferriet als matrix is de versterkingsfase voornamelijk legeringscarbide; ③ Korrelgrensversterking: het toevoegen van sporenelementen kan adsorberen op de korrelgrens, de diffusie van legeringselementen langs de korrelgrens vertragen en zo korrelgrenzen versterken.
16. De belangrijkste problemen die zich voordoen bij het lassen van perlitisch hittebestendig staal zijn koude scheuren, verharding en verzachting van de warmte-beïnvloede zone en het elimineren van spanningsscheuren bij warmtebehandeling na het lassen of bij langdurig gebruik bij hoge temperaturen.
17. Het temperatuurbereik van -10 tot -196 graden wordt "lage temperatuur" genoemd, en wanneer het lager is dan -196 graden, wordt het "ultra lage temperatuur" genoemd.
TWEE. Lasbaarheid van gietijzer
1. Drie belangrijke eigenschappen van gietijzer: trillingsdemping, olie-absorptie en slijtvastheid.
2. De prestaties van gietijzer hangen voornamelijk af van de vorm, grootte, hoeveelheid en verdeling van het grafiet, en ook de matrixstructuur heeft een zekere invloed.
3. Nodulair gietijzer: F-matrix + bolvormig grafiet; grijs gietijzer: F-matrix + lamellengrafiet; vermiculair grafietijzer: matrix + vermiculair grafiet; smeedbaar gietijzer: F-matrix + vlokgrafiet.
4. Of de koolstofarme staalelektrode gietijzer kan lassen: Nee. Tijdens het lassen, zelfs als de stroom klein is, is het aandeel van het basismetaal in de eerste las 25%-30%. Als berekend volgens C=3% in gietijzer, is het koolstofgehalte in de eerste las 0.75%. %-0.9%, behoort tot koolstofstaal, verschijnt er direct na het lassen afkoelen een hoog koolstofmartensiet en zal de gelaste HAZ een witte mondstructuur hebben, wat het bewerken bemoeilijkt.
5. Boogthermisch lassen: De gesmolten gietstukken worden voorverwarmd tot 600-700 graden en vervolgens gelast in een plastische staat. De lastemperatuur is niet lager dan 400 graden. Om scheuren tijdens het lasproces te voorkomen, worden spanningsverminderende behandelingen en langzame afkoeling onmiddellijk na het lassen uitgevoerd. Dit gietijzeren lasreparatieproces wordt booglassen genoemd.
6. Semi-thermisch lassen: Wanneer de voorverwarmingstemperatuur 300-400 graden bedraagt, wordt dit semi-thermisch lassen genoemd.
DRIE. Lasbaarheid van roestvrij staal
1. Roestvast staal: Roestvast staal is de algemene term voor gelegeerde staalsoorten met een hoge chemische stabiliteit die bestand zijn tegen corrosie door lucht, water, zuren, logen, zouten en hun oplossingen en andere corrosieve media.
2. De belangrijkste corrosievormen van roestvrij staal zijn uniforme corrosie, putcorrosie, spleetcorrosie en spanningscorrosie. Uniforme corrosie verwijst naar het fenomeen dat alle metalen oppervlakken in contact met het corrosieve medium gecorrodeerd zijn; putcorrosie verwijst naar de lokale corrosie die optreedt in de meeste delen van het metaalmateriaal zonder corrosie of lichte corrosie, maar verspreid; spleetcorrosie, in de elektrolyt, zoals in zuurstof In de ionische omgeving, wanneer er een opening is tussen het roestvrij staal of tussen de oppervlakken in contact met vreemde voorwerpen, zal de stroming van de oplossing in de opening traag zijn, zodat de lokale Cl- van de oplossing een concentratiebatterij zal vormen, waardoor de passiveringsfilm van roestvrij staal in de opening Cl- zal adsorberen en door de passiveringsfilm zal worden geabsorbeerd. Het fenomeen van lokaal falen; intergranulaire corrosie, een selectief corrosiefenomeen dat optreedt nabij korrelgrenzen; spanningscorrosie, verwijst naar het fenomeen van brosse scheuren van roestvrij staal onder invloed van specifiek corrosief medium en trekspanning, die lager is dan de sterkte.
3. Maatregelen om putcorrosie te voorkomen:
1) Verminder het gehalte aan chloride-ionen en zuurstofionen;
2) Voeg legeringselementen zoals chroom, nikkel, molybdeen, silicium en koper toe aan roestvrij staal;
3) Probeer geen koud werk uit te voeren om ontwrichtingen te voorkomen. De kans op putcorrosie op die plaats is klein;
4) het koolstofgehalte in het staal verminderen.
4. High-temperature properties of stainless steel and heat-resistant steel: brittleness at 475°C, mainly in ferrite with Cr>13%, langdurige verhitting en langzame afkoeling tussen 430-480 graden, resulterend in een toename in sterkte bij kamertemperatuur of negatieve temperatuur. Hoge en taaiheid afgenomen; σ fase verbrossing, wat typisch is voor 45% van de massafractie van Cr, FeCr intermetallische verbinding, niet-magnetisch, hard en bros.
5. Corrosiebestendigheid van lasverbindingen van austenitisch roestvast staal:
1) interkristallijne corrosie;
2) intergranulaire corrosie in de warmte-beïnvloede zone-sensibilisatiezone;
3) mesachtige corrosie.
6. Maatregelen om interkristallijne corrosie in lassen te voorkomen:
1) Door de lasmaterialen kan het lasmetaal óf een ultra-laag koolstofgehalte krijgen, óf voldoende stabiliserend element Nb bevatten;
2) Pas de lascompositie aan om een bepaalde deltafase te verkrijgen.
7. Interkristallijne corrosie in de gesensibiliseerde zone van de warmtebeïnvloede zone: verwijst naar de interkristallijne corrosie die optreedt op de positie waar de piekverwarmingstemperatuur zich in het gesensibiliseerde verwarmingsbereik bevindt in de warmtebeïnvloede laszone.
8. Mesvormige corrosie: De interkristallijne corrosie die in de smeltzone ontstaat, lijkt op een mesvormige insnijding en wordt daarom "mesvormige corrosie" genoemd.
9. Maatregelen om mesachtige corrosie te voorkomen:
①Kies basismetaal en lasmaterialen met een laag koolstofgehalte;
② Gebruik roestvrij staal met fasestructuur;
③Door gebruik te maken van lassen met een kleine stroomsterkte wordt de mate van oververhitting en de breedte van het grofkorrelige lasgebied verminderd;
④ De lassen die in contact komen met het corrosieve medium worden uiteindelijk gelast;
⑤Kruislassen; ⑥Verhoog het Ti- en Tb-gehalte in het staal, zodat er voldoende Ti, Tb en koolstof in de korrelgrens van het gelaste grofkorrelige gebied aanwezig is.
10. Waarom wordt laagstroomlassen gebruikt voor roestvrij staal? Om de temperatuur van de door de laswarmte beïnvloede zone te verlagen, het optreden van intergranulaire corrosie van de las te voorkomen, te voorkomen dat de elektrode en draad oververhit raken, lasvervorming, lasspanning, warmte-invoer verminderen, enz.
11. Drie omstandigheden die spanningscorrosie veroorzaken: omgeving, selectief corrosief medium en trekspanning.
12. Maatregelen om spanningscorrosie te voorkomen:
1) Door de chemische samenstelling aan te passen, is ultra-laag koolstofgehalte gunstig voor het verbeteren van het vermogen om spanningscorrosie te weerstaan, en het matchen van de samenstelling en het medium;
2) Het verwijderen van lasrestspanningen;
3) Elektrochemische corrosie, regelmatige inspectie en tijdige reparaties etc.
13. Om de pitcorrosieweerstand te verbeteren:
1) Enerzijds moet de scheiding van Cr en Mo worden verminderd;
2) Enerzijds wordt het zogenaamde "supergelegeerde" lasmateriaal gebruikt met een hoger Cr- en Mo-gehalte dan het basismetaal.
14. Bij het lassen van austenitisch roestvast staal ontstaan warme scheuren, spanningscorrosiescheuren, lasvervorming en interkristallijne corrosie.
15. Oorzaken van hete scheuren bij het lassen van austenitisch staal:
1) De thermische geleidbaarheid van austenitisch staal is klein, de lineaire uitzettingscoëfficiënt is groot en de trekspanning is groot;
2) Austenitisch staal is gemakkelijk te cokristalliseren tot een lasstructuur met sterke gerichte kolomvormige kristallen, wat bevorderlijk is voor de afscheiding van schadelijke onzuiverheden;
3) De legeringssamenstelling van austenitisch staal is complexer en oplosbaar eutectisch.
16. Maatregelen om hete scheuren te voorkomen: ① Beperk strikt het gehalte aan P en S in het basismetaal en de lasmaterialen; ② Probeer de las een tweefasenstructuur te laten vormen; ③ Controleer de chemische samenstelling van de las; ④ Lassen met kleine stroom.
17. Er moet aandacht worden besteed aan de selectie van austenitisch roestvast staal: ①Houd u aan het "toepasbaarheidsprincipe"; ②Bepaal of het geschikt is of niet op basis van de specifieke samenstelling van elk geselecteerd lasmateriaal; ③Houd rekening met de lasmethode en procesparameters van de specifieke toepassing De grootte van de smeltverhouding die kan worden veroorzaakt; ④ Bepaal de mate van legering volgens de algemene lasbaarheidsvereisten die zijn gespecificeerd in de technische voorwaarden;
18. Lasbaarheidsanalyse van ferritisch roestvast staal:
1) Interkristallijne corrosie van lasverbindingen;
2) Verbrossing van lasverbindingen, verbrossing bij hoge temperaturen, verbrossing in de σ-fase en verbrossing bij 475 graden.
