Per saldare fili contenenti Si, Mn, S, P, Cr, Al, Ti, Mo, V e altri elementi di lega. L'influenza di questi elementi di lega sulle prestazioni di saldatura è descritta di seguito:
Silicio (Si)
Il silicio è l'elemento disossidante più comunemente utilizzato nel filo di saldatura, può impedire la combinazione del ferro con l'ossidazione e può ridurre il FeO nel bagno di fusione. Tuttavia, se la disossidazione del silicio viene utilizzata da sola, il SiO2 risultante ha un punto di fusione elevato (circa 1710°C) e le particelle risultanti sono piccole, rendendo difficile la fuoriuscita dal bagno fuso, il che può facilmente causare inclusioni di scorie nel bagno di fusione. saldare il metallo.
Manganese (Mn)
L'effetto del manganese è simile a quello del silicio, ma la sua capacità di disossidazione è leggermente peggiore di quella del silicio. Utilizzando la sola disossidazione del manganese, l'MnO generato ha una densità maggiore (15,11 g/cm3) e non è facile galleggiare fuori dalla pozza fusa. Il manganese contenuto nel filo di saldatura, oltre alla disossidazione, può anche combinarsi con lo zolfo per formare solfuro di manganese (MnS), ed essere rimosso (desolforazione), quindi può ridurre la tendenza alle cricche a caldo causate dallo zolfo. Poiché il silicio e il manganese vengono utilizzati da soli per la disossidazione, è difficile rimuovere i prodotti disossidati. Pertanto, attualmente viene utilizzata principalmente la disossidazione congiunta silicio-manganese, in modo che SiO2 e MnO generati possano essere compositi in silicato (MnO·SiO2). MnO·SiO2 ha un basso punto di fusione (circa 1270°C) e una bassa densità (circa 3,6 g/cm3) e può condensarsi in grandi pezzi di scoria e galleggiare nella vasca fusa per ottenere un buon effetto di disossidazione. Il manganese è anche un importante elemento di lega nell'acciaio e un importante elemento di temprabilità, che ha una grande influenza sulla tenacità del metallo saldato. Quando il contenuto di Mn è inferiore allo 0,05%, la tenacità del metallo saldato è molto elevata; quando il contenuto di Mn è superiore al 3%, è molto fragile; quando il contenuto di Mn è pari allo 0,6-1,8%, il metallo saldato ha una resistenza e una tenacità più elevate.
Zolfo (S)
Lo zolfo è spesso presente nell'acciaio sotto forma di solfuro di ferro ed è distribuito nel bordo grano sotto forma di una rete, riducendo così significativamente la tenacità dell'acciaio. La temperatura eutettica del ferro e del solfuro di ferro è bassa (985°C). Pertanto, durante la lavorazione a caldo, poiché la temperatura iniziale della lavorazione è generalmente di 1150-1200°C e l'eutettico del ferro e del solfuro di ferro si è sciolto, provocando fessurazioni durante la lavorazione. Questo fenomeno è il cosiddetto "infragilimento a caldo dello zolfo" . Questa proprietà dello zolfo fa sì che l'acciaio sviluppi cricche calde durante la saldatura. Pertanto, il contenuto di zolfo nell'acciaio è generalmente rigorosamente controllato. La differenza principale tra l'acciaio al carbonio ordinario, l'acciaio al carbonio di alta qualità e l'acciaio avanzato di alta qualità risiede nella quantità di zolfo e fosforo. Come accennato in precedenza, il manganese ha un effetto desolforante, perché il manganese può formare solfuro di manganese (MnS) ad alto punto di fusione (1600 ° C) con lo zolfo, che si distribuisce nel grano in forma granulare. Durante la lavorazione a caldo, il solfuro di manganese ha sufficiente plasticità, eliminando così l'effetto dannoso dello zolfo. Pertanto, è utile mantenere una certa quantità di manganese nell'acciaio.
Fosforo (P)
Il fosforo può essere completamente disciolto nella ferrite dell'acciaio. Il suo effetto rinforzante sull'acciaio è secondo solo a quello del carbonio, che aumenta la resistenza e la durezza dell'acciaio. Il fosforo può migliorare la resistenza alla corrosione dell'acciaio, mentre la plasticità e la tenacità vengono significativamente ridotte. Soprattutto alle basse temperature l'impatto è più grave, chiamato tendenza al freddo del fosforo. Pertanto, è sfavorevole alla saldatura e aumenta la sensibilità alle crepe dell'acciaio. Essendo un'impurità, anche il contenuto di fosforo nell'acciaio dovrebbe essere limitato.
Cromo (Cr)
Il cromo può aumentare la resistenza e la durezza dell'acciaio senza ridurre la plasticità e la tenacità. Il cromo ha una forte resistenza alla corrosione e agli acidi, quindi l'acciaio inossidabile austenitico generalmente contiene più cromo (più del 13%). Il cromo ha anche una forte resistenza all'ossidazione e al calore. Pertanto, il cromo è ampiamente utilizzato anche negli acciai resistenti al calore, come 12CrMo, 15CrMo, 5CrMo e così via. L'acciaio contiene una certa quantità di cromo [7]. Il cromo è un importante elemento costituente dell'acciaio austenitico e un elemento ferritizzante, che può migliorare la resistenza all'ossidazione e le proprietà meccaniche ad alta temperatura nell'acciaio legato. Negli acciai inossidabili austenitici, quando la quantità totale di cromo e nichel è del 40%, quando Cr/Ni = 1, si ha la tendenza alla criccatura a caldo; quando Cr/Ni = 2,7 non vi è tendenza alla fessurazione a caldo. Pertanto, quando Cr/Ni = da 2,2 a 2,3 in generale nell'acciaio 18-8, il cromo è facile da produrre carburi nell'acciaio legato, il che peggiora la conduzione del calore dell'acciaio legato, e l'ossido di cromo è facile da produrre, il che rende difficile la saldatura.
Alluminio (AI)
L'alluminio è uno dei forti elementi disossidanti, quindi l'utilizzo dell'alluminio come agente disossidante può non solo produrre meno FeO, ma anche ridurre facilmente FeO, inibire efficacemente la reazione chimica del gas CO generato nel bagno fuso e migliorare la capacità di resistere alla CO pori. Inoltre, l’alluminio può anche combinarsi con l’azoto per fissarlo, quindi può anche ridurre i pori di azoto. Tuttavia, con la disossidazione dell'alluminio, l'Al2O3 risultante ha un punto di fusione elevato (circa 2050 °C) ed esiste nel bagno fuso allo stato solido, il che potrebbe causare l'inclusione di scorie nella saldatura. Allo stesso tempo, il filo di saldatura contenente alluminio è facile da provocare spruzzi e l'elevato contenuto di alluminio ridurrà anche la resistenza alla fessurazione termica del metallo di saldatura, quindi il contenuto di alluminio nel filo di saldatura deve essere rigorosamente controllato e non dovrebbe essere troppo tanto. Se il contenuto di alluminio nel filo di saldatura viene controllato adeguatamente, la durezza, il limite di snervamento e la resistenza alla trazione del metallo saldato risulteranno leggermente migliorati.
Titanio (Ti)
Il titanio è anche un forte elemento disossidante e può anche sintetizzare TiN con azoto per fissare l'azoto e migliorare la capacità del metallo saldato di resistere ai pori di azoto. Se il contenuto di Ti e B (boro) nella struttura di saldatura è appropriato, la struttura di saldatura può essere raffinata.
Molibdeno (Mo)
Il molibdeno nell'acciaio legato può migliorare la resistenza e la durezza dell'acciaio, affinare la grana, prevenire la fragilità del temperamento e la tendenza al surriscaldamento, migliorare la resistenza alle alte temperature, la resistenza allo scorrimento viscoso e la resistenza durevole e quando il contenuto di molibdeno è inferiore allo 0,6%, può migliorare la plasticità, ridurre tendenza a rompersi e migliora la resistenza agli urti. Il molibdeno tende a promuovere la grafitizzazione. Pertanto, l'acciaio generale resistente al calore contenente molibdeno come 16Mo, 12CrMo, 15CrMo, ecc. contiene circa lo 0,5% di molibdeno. Quando il contenuto di molibdeno nell'acciaio legato è pari allo 0,6-1,0%, il molibdeno ridurrà la plasticità e la tenacità dell'acciaio legato e aumenterà la tendenza all'estinzione dell'acciaio legato.
Vanadio (V)
Il vanadio può aumentare la resistenza dell'acciaio, affinare i grani, ridurre la tendenza alla crescita dei grani e migliorare la temprabilità. Il vanadio è un elemento che forma carburo relativamente forte e i carburi formati sono stabili al di sotto di 650 °C. Effetto di indurimento del tempo. I carburi di vanadio hanno stabilità alle alte temperature, che può migliorare la durezza dell'acciaio alle alte temperature. Il vanadio può modificare la distribuzione dei carburi nell'acciaio, ma il vanadio forma facilmente ossidi refrattari, il che aumenta la difficoltà della saldatura e del taglio a gas. In generale, quando il contenuto di vanadio nel cordone di saldatura è di circa lo 0,11%, può svolgere un ruolo nella fissazione dell'azoto, trasformando lo svantaggio in vantaggioso.
Orario di pubblicazione: 22 marzo 2023
