Per saldare fili contenenti Si, Mn, S, P, Cr, Al, Ti, Mo, V e altri elementi leganti.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 usato nel filo per saldatura, può impedire al ferro di combinarsi con l'ossidazione e può ridurre il FeO nel bagno fuso.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 il galleggiamento fuori dal bagno fuso, che può facilmente causare inclusioni di scorie nel metallo saldato.
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 dal bagno fuso.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 silicio e manganese sono usati da soli per la disossidazione, è difficile rimuovere i prodotti disossidati.Pertanto, la disossidazione del giunto silicio-manganese è attualmente utilizzata principalmente, in modo che il SiO2 e l'MnO generati possano essere composti in silicato (MnO·SiO2).MnO·SiO2 ha un punto di fusione basso (circa 1270°C) e una bassa densità (circa 3,6 g/cm3) e può condensarsi in grandi pezzi di scoria e galleggiare nel bagno fuso per ottenere un buon effetto disossidante.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 0,6-1,8%, il metallo saldato ha una maggiore resistenza e tenacità.
Zolfo (S)
Lo zolfo esiste spesso sotto forma di solfuro di ferro nell'acciaio ed è distribuito nel bordo grano sotto forma di una rete, riducendo così significativamente la tenacità dell'acciaio.La temperatura eutettica del ferro più solfuro di ferro è bassa (985°C).Pertanto, durante la lavorazione a caldo, poiché la temperatura di inizio della lavorazione è generalmente di 1150-1200°C e l'eutettico di ferro e solfuro di ferro è stato fuso, provocando screpolature 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 principale differenza tra acciaio al carbonio ordinario, acciaio al carbonio di alta qualità e acciaio avanzato di alta qualità risiede nella quantità di zolfo e fosforo.Come accennato in precedenza, il manganese ha un effetto di desolforazione, 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 una plasticità sufficiente, eliminando così l'effetto dannoso dello zolfo.Pertanto, è vantaggioso mantenere una certa quantità di manganese nell'acciaio.
Fosforo (P)
Il fosforo può essere completamente sciolto in ferrite in acciaio.Il suo effetto rinforzante sull'acciaio è secondo solo al 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 sono significativamente ridotte.Soprattutto a basse temperature, l'impatto è più grave, che si chiama tendenza al freddo in ginocchio del fosforo.Pertanto, è sfavorevole alla saldatura e aumenta la sensibilità alla rottura dell'acciaio.Come 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 resistenza al calore.Pertanto, il cromo è anche ampiamente utilizzato nell'acciaio resistente al calore, come 12CrMo, 15CrMo 5CrMo e così via.L'acciaio contiene una certa quantità di cromo [7].Il cromo è un importante elemento costitutivo 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 tendenza alla criccatura a caldo;quando Cr/Ni = 2,7, non c'è tendenza alla criccatura a caldo.Pertanto, quando Cr/Ni = da 2,2 a 2,3 in generale acciaio 18-8, il cromo è facile da produrre carburi in acciaio legato, il che peggiora la conduzione termica 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 pool fuso e migliorare la capacità di resistere alla CO pori.Inoltre, l'alluminio può anche combinarsi con l'azoto per fissare l'azoto, quindi può anche ridurre i pori dell'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 può causare l'inclusione di scorie nella saldatura.Allo stesso tempo, il filo di saldatura contenente alluminio è facile da provocare schizzi e l'alto contenuto di alluminio ridurrà anche la resistenza alla rottura 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 è adeguatamente controllato, la durezza, il punto di snervamento e la resistenza alla trazione del metallo saldato saranno leggermente migliorati.
Titanio (Ti)
Il titanio è anche un forte elemento disossidante e può anche sintetizzare il TiN con l'azoto per fissare l'azoto e migliorare la capacità del metallo saldato di resistere ai pori dell'azoto.Se il contenuto di Ti e B (boro) nella struttura saldata è appropriato, la struttura saldata può essere affinata.
Molibdeno (Mo)
Il molibdeno nell'acciaio legato può migliorare la resistenza e la durezza dell'acciaio, affinare i grani, prevenire la fragilità del temperamento e la tendenza al surriscaldamento, migliorare la resistenza alle alte temperature, la resistenza allo scorrimento e la resistenza durevole e quando il contenuto di molibdeno è inferiore allo 0,6%, può migliorare la plasticità, riduce tendenza a rompersi e migliora la resistenza all'urto.Il molibdeno tende a promuovere la grafitizzazione.Pertanto, il generale acciaio 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 dello 0,6-1,0%, il molibdeno ridurrà la plasticità e la tenacità dell'acciaio legato e aumenterà la tendenza alla tempra 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 il carburo relativamente forte e i carburi formati sono stabili al di sotto dei 650 °C.Effetto indurente nel tempo.I carburi di vanadio hanno stabilità alle alte temperature, che può migliorare la durezza delle alte temperature dell'acciaio.Il vanadio può modificare la distribuzione dei carburi nell'acciaio, ma il vanadio è facile da formare ossidi refrattari, il che aumenta la difficoltà della saldatura a gas e del taglio a gas.Generalmente, quando il contenuto di vanadio nel cordone di saldatura è di circa lo 0,11%, può svolgere un ruolo nella fissazione dell'azoto, trasformandosi da svantaggioso in favorevole.
Orario di pubblicazione: 22 marzo 2023
