Za varjenje žice, ki vsebuje Si, Mn, S, P, Cr, Al, Ti, Mo, V in druge legirne elemente. Vpliv teh legirnih elementov na učinkovitost varjenja je opisan spodaj:
Silicij (Si)
Silicij je najpogosteje uporabljen deoksidacijski element v varilni žici, lahko prepreči spajanje železa z oksidacijo in lahko zmanjša FeO v bazenu staline. Če pa se uporablja samo deoksidacija silicija, ima nastali SiO2 visoko tališče (približno 1710 °C), nastali delci pa so majhni, zaradi česar težko izplavajo iz bazena staline, kar lahko zlahka povzroči vključke žlindre v zvar kovine.
Mangan (Mn)
Učinek mangana je podoben učinku silicija, vendar je njegova deoksidacijska sposobnost nekoliko slabša kot pri siliciju. Samo z deoksidacijo mangana ima ustvarjeni MnO višjo gostoto (15,11 g/cm3) in ga ni enostavno izplavati iz bazena staline. Mangan, ki ga vsebuje varilna žica, se lahko poleg deoksidacije združi z žveplom, da tvori manganov sulfid (MnS), in se odstrani (razžveplanje), tako da lahko zmanjša nagnjenost k vročim razpokam, ki jih povzroča žveplo. Ker se za dezoksidacijo uporabljata samo silicij in mangan, je dezoksidirane produkte težko odstraniti. Zato se trenutno večinoma uporablja silicij-manganova spojna dezoksidacija, tako da se lahko ustvarjena SiO2 in MnO sestavita v silikat (MnO·SiO2). MnO·SiO2 ima nizko tališče (približno 1270 °C) in nizko gostoto (približno 3,6 g/cm3) ter lahko kondenzira v velike kose žlindre in izplava v staljenem bazenu, da doseže dober učinek deoksidacije. Mangan je tudi pomemben legirni element v jeklu in pomemben element za kaljivost, ki ima velik vpliv na žilavost zvara. Ko je vsebnost Mn manjša od 0,05 %, je žilavost zvara zelo visoka; če je vsebnost Mn več kot 3%, je zelo krhka; ko je vsebnost Mn 0,6-1,8%, ima zvar večjo trdnost in žilavost.
Žveplo (S)
Žveplo pogosto obstaja v obliki železovega sulfida v jeklu in je razporejeno na meji zrn v obliki mreže, s čimer se znatno zmanjša žilavost jekla. Evtektična temperatura železa in železovega sulfida je nizka (985 °C). Zato je med vročo obdelavo, ker je začetna temperatura obdelave običajno 1150-1200 °C in sta se evtektik železa in železovega sulfida stopil, kar je povzročilo razpoke med obdelavo, je ta pojav tako imenovana "vroča krhkost žvepla". . Ta lastnost žvepla povzroči, da jeklo med varjenjem razvije vroče razpoke. Zato je vsebnost žvepla v jeklu na splošno strogo nadzorovana. Glavna razlika med navadnim ogljikovim jeklom, visokokakovostnim ogljikovim jeklom in naprednim visokokakovostnim jeklom je v količini žvepla in fosforja. Kot smo že omenili, ima mangan učinek razžveplanja, ker lahko mangan tvori manganov sulfid (MnS) z visokim tališčem (1600 ° C) z žveplom, ki se porazdeli v zrnu v zrnati obliki. Med vročo obdelavo ima manganov sulfid zadostno plastičnost, s čimer se odpravi škodljiv učinek žvepla. Zato je koristno ohraniti določeno količino mangana v jeklu.
fosfor (P)
Fosfor je lahko popolnoma raztopljen v feritu v jeklu. Njegov ojačitveni učinek na jeklo je takoj za ogljikom, ki poveča trdnost in trdoto jekla. Fosfor lahko izboljša odpornost jekla proti koroziji, medtem ko se plastičnost in žilavost bistveno zmanjšata. Zlasti pri nizkih temperaturah je vpliv resnejši, kar imenujemo nagnjenost fosforja k hladnemu klečenju. Zato je neugoden za varjenje in povečuje občutljivost jekla na razpoke. Kot primesi je treba omejiti tudi vsebnost fosforja v jeklu.
Krom (Cr)
Krom lahko poveča trdnost in trdoto jekla, ne da bi zmanjšal plastičnost in žilavost. Krom ima močno odpornost proti koroziji in kislini, zato avstenitno nerjavno jeklo na splošno vsebuje več kroma (več kot 13 %). Krom ima tudi močno odpornost proti oksidaciji in toplotno odpornost. Zato se krom pogosto uporablja tudi v toplotno odpornem jeklu, kot so 12CrMo, 15CrMo, 5CrMo in tako naprej. Jeklo vsebuje določeno količino kroma [7]. Krom je pomemben sestavni element avstenitnega jekla in feritizirajoči element, ki lahko izboljša odpornost proti oksidaciji in mehanske lastnosti pri visoki temperaturi v legiranem jeklu. Pri avstenitnem nerjavnem jeklu, ko je skupna količina kroma in niklja 40 %, ko je Cr/Ni = 1, obstaja težnja po vročem razpokanju; ko je Cr/Ni = 2,7, ni nagnjenosti k vročim razpokam. Zato, ko je Cr/Ni = 2,2 do 2,3 v splošnem jeklu 18-8, je iz kroma enostavno proizvesti karbide v legiranem jeklu, zaradi česar je toplotna prevodnost legiranega jekla slabša, kromov oksid pa je enostavno proizvesti, kar oteži varjenje.
Aluminij (AI)
Aluminij je eden od močnih deoksidacijskih elementov, zato lahko uporaba aluminija kot deoksidacijskega sredstva ne le proizvede manj FeO, ampak tudi zlahka zmanjša FeO, učinkovito zavira kemično reakcijo plina CO, ki nastaja v staljenem bazenu, in izboljša sposobnost odpornosti na CO pore. Poleg tega se lahko aluminij tudi združi z dušikom za fiksiranje dušika, tako da lahko tudi zmanjša dušikove pore. Vendar pa ima pri dezoksidaciji aluminija nastali Al2O3 visoko tališče (približno 2050 °C) in obstaja v staljenem bazenu v trdnem stanju, kar lahko povzroči vključitev žlindre v zvar. Hkrati je varilna žica, ki vsebuje aluminij, lahko povzroči brizganje, visoka vsebnost aluminija pa bo tudi zmanjšala odpornost zvara na toplotne razpoke, zato mora biti vsebnost aluminija v varilni žici strogo nadzorovana in ne sme biti preveč veliko. Če je vsebnost aluminija v varilni žici pravilno nadzorovana, se bodo trdota, meja tečenja in natezna trdnost zvara nekoliko izboljšali.
Titan (Ti)
Titan je tudi močan deoksidacijski element in lahko tudi sintetizira TiN z dušikom za fiksiranje dušika in izboljša sposobnost zvara, da se upre dušikovim poram. Če je vsebnost Ti in B (bor) v strukturi zvara ustrezna, se lahko struktura zvara izboljša.
molibden (Mo)
Molibden v legiranem jeklu lahko izboljša trdnost in trdoto jekla, izboljša zrna, prepreči krhkost pri temperiranju in nagnjenost k pregrevanju, izboljša trdnost pri visokih temperaturah, trdnost pri lezenju in vzdržljivo trdnost, in ko je vsebnost molibdena manjša od 0,6%, lahko izboljša plastičnost, zmanjša nagnjenost k pokanju in izboljša udarno žilavost. Molibden spodbuja grafitizacijo. Zato splošno toplotno odporno jeklo, ki vsebuje molibden, kot je 16Mo, 12CrMo, 15CrMo itd., vsebuje približno 0,5 % molibdena. Ko je vsebnost molibdena v legiranem jeklu 0,6-1,0 %, bo molibden zmanjšal plastičnost in žilavost legiranega jekla ter povečal nagnjenost k kaljenju legiranega jekla.
vanadij (V)
Vanadij lahko poveča trdnost jekla, izboljša zrna, zmanjša nagnjenost k rasti zrn in izboljša kaljivost. Vanadij je razmeroma močan karbidotvorni element, nastali karbidi pa so stabilni pod 650 °C. Učinek utrjevanja časa. Vanadijevi karbidi imajo visoko temperaturno stabilnost, kar lahko izboljša visokotemperaturno trdoto jekla. Vanadij lahko spremeni porazdelitev karbidov v jeklu, vendar vanadij zlahka tvori ognjevzdržne okside, kar poveča težave pri plinskem varjenju in plinskem rezanju. Na splošno, ko je vsebnost vanadija v zvarnem šivu približno 0,11 %, lahko igra vlogo pri fiksaciji dušika, pri čemer se slabost spremeni v ugodno.
Čas objave: 22. marec 2023
