جوشکاری فولاد ضخیم چالش های منحصر به فردی را نشان می دهد ، از جمله اطمینان از نفوذ کافی ، جلوگیری از دور شدن از دامان و جلوگیری از ترک خوردگی هیدروژن {0}. بر خلاف فولاد نازک ، که می تواند با الکترودهای اصلی جوش داده شود ، فولاد ضخیم (که به طور معمول به عنوان مواد بیش از 1/2 اینچ ضخامت تعریف می شود) به الکترودهایی نیاز دارد که فیوژن عمیق ، میزان رسوب بالا و مقاومت در برابر نقص در زیر بارهای سنگین را ارائه می دهند. انتخاب میله جوشکاری مناسب برای دستیابی به جوش های قوی و بادوام در کاربردهایی مانند ساختار ساختاری ، ساخت ماشین آلات سنگین و ساخت کشتی فشار بسیار مهم است. در این خبر ، بهترین گزینه های میله جوشکاری برای فولاد ضخیم و مزایای اصلی آنها تشریح شده است.
نیازهای اصلی برای جوشکاری فولاد ضخیم
قبل از غواصی در انواع میله های خاص ، درک نیازهای اصلی جوشکاری فولاد ضخیم ضروری است:
نفوذ عمیق: فولاد ضخیم به الکترودهایی نیاز دارد که می توانند از طریق چندین لایه ذوب شوند و از همجوشی بین فلز پایه و هر عبور جوش اطمینان حاصل می کنند. نفوذ کم عمق منجر به ضعف مفاصل مستعد ابتلا به استرس می شود.
راندمان رسوب بالا: جوشکاری فولاد ضخیم اغلب شامل پاس های متعدد است. الکترودهایی با نرخ رسوب بالا باعث کاهش زمان جوش و به حداقل رساندن ورودی گرما می شوند ، که می تواند مواد را پیچانده باشد.
محتوای کم هیدروژن: فولاد ضخیم گرما را طولانی تر می کند ، اما خنک کننده آهسته می تواند هیدروژن را در جوش به دام بیندازد و باعث ترک خوردگی سرد می شود. الکترودهای هیدروژن کم- این خطر را کاهش می دهد.
همه - موقعیت موقعیت: بسیاری از اجزای ضخیم فولادی (به عنوان مثال ، پرتوهای ساختاری ، سر رگ فشار) نیاز به جوشکاری در موقعیت های عمودی یا سربار دارند ، بنابراین الکترودها باید در هر جهت قابل اعتماد باشند.
میله های جوش توصیه شده برای فولاد ضخیم
1. E7018 و E7018- 1 (الکترودهای پودر آهن کم هیدروژن)
E7018 و نوع بهبود یافته E7018- 1 از جمله الکترودهای پرکاربرد برای فولاد ضخیم هستند. طبقه بندی شده به عنوان میله های پودر آهن کم هیدروژن ، آنها در کاربردهای ساختاری که در آن مقاومت و مقاومت در برابر ترک مهم است ، برتری دارند.
نفوذ و همجوشی: پودر آهن موجود در پوشش آنها انرژی قوس را افزایش می دهد و نفوذ عمیق را به بخش های ضخیم منتقل می کند. این تضمین می کند که هر جوش به طور ایمن با فلز پایه و لایه های قبلی پیوند برقرار می کند.
استحکام و استحکام: با حداقل استحکام کششی 70،000 psi ، میله های E7018 جوش هایی تولید می کنند که مطابقت دارد یا از استحکام بیشتر فولادهای کربن مورد استفاده در بخش های ضخیم استفاده می شود. E7018 - 1 چقرمگی درجه حرارت پایین- پیشرفته را ارائه می دهد ، و آن را برای برنامه های محیط زیست در فضای باز یا سرد ایده آل می کند.
مزیت هیدروژن کم: پوشش هیدروژن کم- آنها (کمتر از 8 میلی لیتر هیدروژن در 100 گرم فلز جوش) خطر ترک خوردگی سرد را کاهش می دهد- یک نگرانی مهم برای فولاد ضخیم ، که به آرامی خنک می شود و هیدروژن را راحت تر به دام می اندازد.
کاربردها: ساخت فولاد سازه (به عنوان مثال ، تسمه های پل ، ستون های ساختمان) ، قاب های ماشین آلات سنگین و پوسته های کشتی فشار. E7018-1 برای پروژه هایی در آب و هوای سرد یا در جایی که مقاومت در برابر ضربه مانند رونق جرثقیل مورد نیاز است ، ترجیح داده می شود.
2.
برای ضخامت بالا - مقاومت کم- آلیاژ (hsla) فولاد - استفاده شده در برنامه هایی مانند سیستم عامل های خارج از کشور و تجهیزات سنگین- E9018-B3 یک انتخاب برتر است. این الکترود به منظور مطابقت با خصوصیات مکانیکی فولادهای HSLA با استحکام کششی تا 90،000 psi طراحی شده است.
سازگاری آلیاژ: E9018-B3 حاوی کروم ، مولیبدن و وانادیوم است که فلز جوش را تقویت می کند تا با استحکام بالای HSLA Steel مطابقت داشته باشد. این از "کمبود" جلوگیری می کند ، جایی که جوش از فلز پایه ضعیف تر است.
مقاومت در برابر خزش: عناصر آلیاژ همچنین مقاومت جوش را در برابر خزش (تغییر شکل آهسته تحت بار پایدار) بهبود می بخشد ، و آن را برای اجزای فولادی ضخیم در محیط های دمای بالا {0} ، مانند پشتیبانی از کوره صنعتی مناسب می کند.
راندمان جوشکاری: مانند E7018 ، E9018-B3 از پودر آهن برای افزایش نرخ رسوب استفاده می کند و تعداد پاس های مورد نیاز برای بخش های ضخیم را کاهش می دهد.
ملاحظات: برای جلوگیری از جذب هیدروژن ، که حتی برای فولاد HSLA نیز بسیار حساس تر است ، از نظر کربن مستعد تر است ، نیاز به کنترل رطوبت دقیق دارد.
3. E6010 و E6011 (الکترودهای سلولز)
در حالی که در درجه اول برای جوشکاری خط لوله شناخته شده است ، E6010 (DC {1} فقط) و E6011 (AC/DC) برای عبور ریشه در فولاد ضخیم ارزشمند است. پوشش های سلولز بالا-} آنها یک قوس نیرومند تولید می کنند که از طریق زنگ زدگی ، مقیاس یا مقیاس آسیاب کاهش می یابد-} مشترک در سطوح فولادی ضخیم - تضمین یک جوش تمیز و تمیز-}}} ret ریشه رایگان.
عملکرد پاس ریشه: قوس شدید E6010/E6011 باعث ایجاد نفوذ عمیق و باریک می شود ، ایده آل برای ایجاد یک پایه قوی در اولین پاس جوش از فولاد ضخیم. این امر به ویژه برای اتصالات محاصره شده مفید است ، جایی که ریشه باید کاملاً فیوز شود تا از شکاف جلوگیری کند.
حذف سرباره: سرباره انجماد سریع -} به راحتی می توان بین پاس ها را حذف کرد و سرعت جوشکاری چند {1} را سرعت بخشید.
محدودیت ها: این میله ها از محتوای هیدروژن بالاتری نسبت به الکترودهای هیدروژن کم- کم برخوردار هستند ، بنابراین معمولاً فقط برای پاس های ریشه استفاده می شوند. پاس های پر و کلاه بعدی با میله های هیدروژن {{2} کم مانند E7018 انجام می شود تا خطر ترک خوردگی را کاهش دهد.
برنامه های کاربردی: ساخت و ساز خط لوله (جایی که لوله های فولادی ضخیم به جوش های ریشه ای قابل اعتماد نیاز دارند) ، کار تعمیر بر روی فولاد ضخیم زنگ زده و اتصالات ساختاری با مقیاس آسیاب.
تکنیک های جوشکاری برای فولاد ضخیم با این میله ها
حتی با وجود میله راست ، جوشکاری فولاد ضخیم به تکنیک مناسب نیاز دارد:
Beveling: لبه های فولادی ضخیم غالباً در حال جابجایی هستند (V - شیار ، u - شیار ، یا دو شیار دو v {{2}) برای افزایش ناحیه جوش و اطمینان از نفوذ. E7018 و E9018-B3 در این شیارها عملکرد خوبی دارند و آنها را به طور مساوی با حداقل تخلخل پر می کنند.
جوشکاری Pass Multi-: بخش های ضخیم به چندین پاس نیاز دارند. میزان رسوب بالای E7018 تعداد پاس ها را کاهش می دهد ، در حالی که عبور ریشه E6010/E6011 یک پایه جامد را برای لایه های بعدی تضمین می کند.
پیش گرم کردن و پست - عملیات حرارتی جوش (PWHT): از قبل گرم کردن فولاد ضخیم به 250-400 درجه F باعث خنک شدن خنک کننده می شود و به هیدروژن اجازه می دهد تا فرار کند. برای برنامه های استرس- بالا ، PWHT (گرمایش به 1100-1200 درجه F و خنک کننده به آرامی) استرس باقیمانده را تسکین می دهد-} جفت شده با میله های هیدروژن کم {8} مانند E7018 ، این تقریباً ترک خوردگی را از بین می برد.
چرا این میله ها از دیگران برای استیل ضخیم بهتر عمل می کنند
سایر الکترودهای متداول ، مانند E6013 (فولاد خفیف) یا E308 (فولاد ضد زنگ) برای فولاد ضخیم کمتر مناسب هستند:
E6013 فاقد نفوذ و استحکام مورد نیاز برای بخش های ضخیم است و محتوای بالای هیدروژن آن خطر ترک خوردگی را افزایش می دهد.
E308 برای فولاد ضد زنگ ، نه کربن یا فولاد HSLA طراحی شده است ، و مقاومت کششی پایین آن (65،000 psi) آن را برای کاربردهای فولادی ضخیم- بارگیری نمی کند.
در مقابل ، E7018 ، E9018-B3 و E6010/E6011 (برای عبور ریشه) به چالش های منحصر به فرد فولاد ضخیم ، از نفوذ تا مقاومت در برابر ترک خوردگی می پردازند.
پایان
برای جوشکاری ضخیم فولاد ، انتخاب میله به نوع فلز پایه ، نیازهای استحکام و شرایط محیطی بستگی دارد:
بخش های ضخیم فولاد کربن: E7018 یا E7018-1 برای نفوذ عمیق ، محتوای کم هیدروژن و 70،000 قدرت PSI ایده آل است.
بالا - مقاومت کم- آلیاژ (HSLA) فولاد ضخیم: E9018-B3 با قدرت HSLA مطابقت دارد و در برابر خزش مقاومت می کند و آن را برای بارهای سنگین و درجه حرارت بالا مناسب می کند.
عبور ریشه در فولاد ضخیم: E6010 (DC) یا E6011 (AC/DC) ریشه های رایگان و تمیز {{2} را تحویل دهید ، با پاس های پر/کلاه با میله های هیدروژن کم {3}.
تمام این الکترودها در اولویت های همجوشی عمیق ، میزان رسوب بالا و مقاومت در برابر ترک قرار دارند - کلید برای جوشکاری ضخیم موفق. هنگامی که با پیش گرم شدن مناسب ، تکنیک های Pass Multi {2} و کنترل رطوبت جفت می شوند ، جوش هایی را که استانداردهای صنعت برای استحکام و دوام در کاربردهای ساختاری ، ماشین آلات و فشار را رعایت می کنند ، اطمینان می دهند.
برای جوشگرانی که با فولاد ضخیم کار می کنند ، انتخاب میله مناسب فقط یک موضوع عملکرد نیست - برای ایمنی و قابلیت اطمینان طولانی- term در پروژه های صنعتی بالا {{2} بسیار مهم است.
