Faint mae cynnwys carbon yn effeithio ar weldadwyedd dur Ch345?
Mae carbon (c) yn elfen sensitif allweddol sy'n effeithio ar weldadwyedd dur Q345. Mae ei gynnwys yn pennu'r risg crac yn uniongyrchol, caledwch ar y cyd, a chymhlethdod prosesau wrth weldio, gydag effaith lawer mwy nag elfennau eraill (fel MN, P, ac S). Yn benodol, mae effaith cynnwys carbon ar weldadwyedd dur Q345 yn cael ei amlygu'n bennaf yn y tair agwedd allweddol ganlynol, gan arddangos "effaith dos" sylweddol (po uchaf yw'r cynnwys carbon, y mwyaf amlwg yr effaith negyddol):
1. Mae cydberthynas gadarnhaol rhwng cynnwys carbon â'r risg o weld cracio oer
Cracio oer (craciau sy'n digwydd yn ystod y broses oeri ar ôl weldio, yn aml yn digwydd yn y gwres - parth yr effeithir arno neu wreiddyn weldio) yw'r mater pwysicaf i'w osgoi yn Q345 weldio, a charbon yw prif achos cracio oer:
Tuedd Harden: Po uchaf yw'r cynnwys carbon, y mwyaf yw caledu dur. Yn ystod y weldio, mae'r parth gwres - yr effeithir arno (HAZ) yn mynd yn uchel - austenitization tymheredd ac yna oeri cyflym, a all ffurfio strwythur martensite caled a brau yn hawdd (gyda chaledwch yn fwy na 350 hv). Mae hyn yn arwain at ostyngiad sydyn mewn caledwch yn y parth hwn, a gall achosi cracio yn uniongyrchol oherwydd straen weldio gweddilliol.
Er enghraifft, os yw cynnwys carbon Q345 yn cynyddu o 0.16% i 0.20% (yn agos at y terfyn uchaf safonol), gall y cynnwys martensite yn y HAZ gynyddu dros 30%, gan gynyddu'r risg o gracio oer 2-3 gwaith.
Hydrogen-induced cracking: Carbon combines with diffusible hydrogen in the weld to form gases such as CH₄, which accumulate at the grain boundaries between the weld metal and the HAZ. When the hydrogen concentration exceeds a critical value (typically >5 ml/100 g), mae'n adweithio â straen gweddilliol i achosi craciau. Po uchaf yw'r cynnwys carbon, y cryfaf yw'r hydrogen "effaith trapio" a'r mwyaf yw'r tueddiad crac. Felly, mae GB/T 1591 - 2018 yn nodi'n llym bod yn rhaid i gynnwys carbon Q345 fod yn llai na neu'n hafal i 0.20% (trwch yn llai na neu'n hafal i 60mm). Yn y bôn, mae hyn yn anelu at gadw'r risg o gracio oer o fewn ystod dderbyniol trwy reoli carbon. Os yw'r cynnwys carbon yn fwy na 0.20%, hyd yn oed gyda chynhesu (gradd 150-250) ac ôl-gynhesu (250 gradd am 2 awr), mae'n anodd osgoi cracio yn llwyr.
II. Mae mwy o gynnwys carbon yn lleihau caledwch cymalau wedi'u weldio yn sylweddol.
Y gofyniad craidd ar gyfer weldio Q345 yw "paru priodweddau ar y cyd â'r metel sylfaen" (yn enwedig - caledwch tymheredd), ac mae cynnwys carbon yn hanfodol i darfu ar y cydbwysedd hwn:
Weld metal toughness: During welding, carbon in the wire/electrode transfers to the molten pool. If the base metal carbon content is too high (e.g., >0.18%), bydd y cyfwerth â charbon metel weldio (CEQ) yn fwy na'r safon, gan arwain at ffurfio carbidau rhwydwaith yn y microstrwythur weldio a lleihau'r effaith amsugno egni (AKV). Mae data wedi'i fesur yn dangos pan fydd cynnwys carbon metel sylfaen Q345 yn cynyddu o 0.14% i 0.20%, gall gwerth AKV y Weld ar -20 gradd ostwng o 50J i is na 30J (islaw'r gofyniad safonol o 34J), gan effeithio'n uniongyrchol ar ddiogelwch strwythurol.
Cynheswch - Toughness Parth (HAZ): Mae cynnwys carbon uwch yn cynyddu coarsening grawn HAZ (mae carbon yn hyrwyddo twf grawn austenite ar dymheredd uchel) ac yn cynyddu cyfran y strwythurau caled a brau fel martensite a bainite, gan arwain at galedwch yn y parth hwn o {} {8%. Er enghraifft, ar ôl weldio Q345 gyda chynnwys carbon o 0.20%, gall gwerth AKV HAZ ar -40 gradd fod yn llai na 20J, gan fethu â chwrdd â'r gofynion ar gyfer dur e -radd.
3. Cynnwys Carbon Yn Penderfynu Cymhlethdod Proses Weldio
Po uchaf yw'r cynnwys carbon, y llymach y rheolaeth broses sy'n ofynnol ar gyfer weldio Q345, sy'n cynyddu anhawster a chost y broses yn uniongyrchol:
Tymheredd Cynhesu: Q345 gyda chynnwys carbon o 0.14% - 0.16% (plât tenau, llai na neu'n hafal i 16mm) gellir ei weldio ar dymheredd yr ystafell (nid oes angen cynhesu ymlaen llaw). Os yw'r cynnwys carbon yn codi i 0.18%-0.20%, rhaid cynhesu platiau 12mm o drwch ymlaen llaw i 80-120 gradd (cynhesu i uwch na 150 gradd mewn amgylcheddau tymheredd isel) er mwyn osgoi cracio.
Heat Input Control: When welding high-carbon Q345 (>0.18%), rhaid i'r mewnbwn gwres (cerrynt weldio × foltedd / cyflymder) gael ei gyfyngu'n llwyr i 15 - 30 kJ / cm. Bydd mewnbwn gwres gormodol yn arwain at rawn HAZ bras, tra bydd mewnbwn gwres rhy isel yn arwain at oeri cyflym, a all arwain yn hawdd at ffurfio martensite. Ar gyfer carbon isel Q345 (<0.16%), the heat input range can be expanded to 10-40 kJ/cm, offering greater process adaptability.
Post - Triniaeth Weld: Rhaid i uchel - carbon Q345 gael anelio rhyddhad straen (dal ar 600 - 650 gradd) ar ôl weldio. Fel arall, gall straen gweddilliol a'r strwythur caledu gyfuno i achosi oedi wrth gracio. Fodd bynnag, ar gyfer Q345 carbon isel (ee, 0.14%), gellir hepgor y cam hwn wrth weldio platiau tenau, gan arbed amser. Crynodeb: Effaith Cynnwys Carbon ar Q345 Weldadwyedd
Cynnwys carbon yw'r prif ffactor rheoli yn Q345 weldadwyedd, a gellir meintioli ei effaith gan ddefnyddio "trothwy critigol":
Ystod ddiogel (C llai na neu'n hafal i 0.16%): weldadwyedd rhagorol, risg isel o gracio oer, prosesau confensiynol (nid oes angen cynhesu llym), a chydymffurfiad caledwch ar y cyd> 90%;
Ystod risg (0.16% Danger Range (C > 0.20%): Extremely poor weldability, with significant cold cracking and insufficient toughness. Even with specialized processes, joint reliability is difficult to guarantee, and the weld does not meet Q345 standard requirements. Therefore, in actual welding, Q345 with a lower carbon content (such as C=0.14%-0.16% marked in the material list) should be given priority. Especially for low-temperature environments (below -20°C) or thick plate (>20mm) Strwythurau, gall gwahaniaeth bach mewn cynnwys carbon (fel 0.02%) bennu llwyddiant neu fethiant weldio yn uniongyrchol.