Nguyên nhân và phương pháp tránh vết nứt hàn bề mặt cứng chịu mài mòn

Trong quá trình gia công bề mặt cứng, các vết nứt thường gây ra những rắc rối như phải làm lại và trả lại cho khách hàng. Bề mặt cứng khác với hàn kết cấu thông thường, và việc đánh giá và hướng chú ý của các vết nứt cũng khá khác nhau. Bài viết này phân tích và thảo luận về sự xuất hiện phổ biến của các vết nứt trong quá trình gia công bề mặt chịu mài mòn cứng.

1. Xác định vết nứt
Hiện nay, trong nước và thậm chí cả quốc tế, chưa có tiêu chuẩn chung về vết nứt do mài mòn bề mặt cứng. Lý do chính là có quá nhiều loại điều kiện làm việc cho các sản phẩm mài mòn bề mặt cứng và rất khó để xác định các tiêu chí đánh giá vết nứt áp dụng khác nhau trong các điều kiện. Tuy nhiên, theo kinh nghiệm ứng dụng vật liệu hàn chịu mài mòn cứng trong các lĩnh vực khác nhau, một số mức độ vết nứt có thể được phân loại một cách đại khái, cũng như các tiêu chuẩn chấp nhận trong các ngành khác nhau:

1. Hướng vết nứt song song với mép mối hàn (vết nứt dọc), vết nứt ngang liên tục, vết nứt kéo dài đến kim loại nền, nứt nẻ
Chỉ cần đáp ứng một trong các mức độ nứt nêu trên thì có nguy cơ toàn bộ lớp bề mặt sẽ rơi ra. Về cơ bản, dù ứng dụng của sản phẩm là gì thì cũng không thể chấp nhận được và chỉ có thể làm lại và hàn lại.

hình ảnh1
hình ảnh2

2. Chỉ có vết nứt ngang và đứt đoạn

Đối với phôi tiếp xúc với vật liệu rắn như quặng, đá sa thạch và mỏ than, độ cứng phải cao (HRC 60 trở lên) và vật liệu hàn có hàm lượng crom cao thường được sử dụng để hàn bề mặt. Các tinh thể cacbua crom hình thành trong mối hàn sẽ được tạo ra do sự giải phóng ứng suất. Các vết nứt được chấp nhận với điều kiện là hướng vết nứt chỉ vuông góc với đường hàn (ngang) và không liên tục. Tuy nhiên, số lượng vết nứt vẫn sẽ được sử dụng làm tài liệu tham khảo để so sánh ưu điểm và nhược điểm của vật liệu hàn hoặc quá trình tạo bề mặt.

hình ảnh3
hình ảnh4

3. Không có vết nứt mối hàn
Đối với các phôi như mặt bích, van và đường ống, trong đó các chất tiếp xúc chính là khí và chất lỏng, các yêu cầu về vết nứt trên hạt hàn sẽ thận trọng hơn và nhìn chung yêu cầu bề ngoài của hạt hàn không được có vết nứt.

hình ảnh5

Các vết nứt nhẹ trên bề mặt phôi như mặt bích, van cần được sửa chữa hoặc làm lại

hình ảnh6

Sử dụng vật tư hàn đặc biệt van GFH-D507Mo của công ty chúng tôi để hàn bề mặt, không có vết nứt trên bề mặt

2. Nguyên nhân chính gây ra vết nứt bề mặt cứng chịu mài mòn

Có rất nhiều yếu tố gây ra vết nứt. Đối với hàn bề mặt chịu mài mòn bề mặt cứng, có thể chủ yếu được chia thành các vết nứt nóng có thể được tìm thấy sau lần hàn thứ nhất hoặc thứ hai và các vết nứt nguội xuất hiện sau lần hàn thứ hai hoặc thậm chí sau khi hàn xong.
Vết nứt nóng:
Trong quá trình hàn, kim loại ở đường hàn và vùng chịu nhiệt nguội đến vùng nhiệt độ cao gần đường rắn tạo ra các vết nứt.
Vết nứt lạnh:
Các vết nứt tạo ra ở nhiệt độ dưới độ rắn (xấp xỉ ở nhiệt độ biến đổi martensitic của thép) chủ yếu xảy ra ở thép cacbon trung bình và thép hợp kim thấp cường độ cao và thép hợp kim trung bình.

Đúng như tên gọi, các sản phẩm bề mặt cứng được biết đến với độ cứng bề mặt cao. Tuy nhiên, việc theo đuổi độ cứng trong cơ học cũng làm giảm độ dẻo, tức là tăng độ giòn. Nói chung, bề mặt trên HRC60 không quan tâm nhiều đến các vết nứt nhiệt sinh ra trong quá trình hàn. Tuy nhiên, hàn bề mặt cứng có độ cứng trong khoảng HRC40-60, nếu có yêu cầu về các vết nứt, các vết nứt liên hạt trong quá trình hàn hoặc các vết nứt hóa lỏng, đa phương do hạt hàn phía trên gây ra đến vùng chịu nhiệt của mối hàn phía dưới. hạt rất rắc rối.

Ngay cả khi vấn đề vết nứt nóng được kiểm soát tốt, mối đe dọa vết nứt nguội vẫn sẽ phải đối mặt sau khi hàn bề mặt, đặc biệt là vật liệu có độ giòn cao như hạt hàn bề mặt cứng, nhạy cảm hơn với vết nứt nguội. Nứt nặng chủ yếu là do vết nứt nguội
3. Các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến vết nứt chịu mài mòn trên bề mặt cứng và chiến lược tránh vết nứt

Các yếu tố quan trọng có thể được khám phá khi vết nứt xảy ra trong quá trình mài mòn bề mặt cứng như sau và các chiến lược tương ứng được đề xuất cho từng yếu tố để giảm nguy cơ vết nứt:

1. Vật liệu cơ bản
Ảnh hưởng của kim loại nền lên bề mặt chịu mài mòn của bề mặt cứng là rất quan trọng, đặc biệt đối với các phôi có ít hơn 2 lớp hàn bề mặt. Thành phần của kim loại cơ bản ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất của đường hàn. Lựa chọn vật liệu là một chi tiết cần được chú ý trước khi bắt đầu công việc. Ví dụ: nếu phôi van có độ cứng mục tiêu khoảng HRC30 được làm bề mặt bằng vật liệu đế bằng gang, thì nên sử dụng vật liệu hàn có độ cứng thấp hơn một chút hoặc thêm một lớp lớp trung gian bằng thép không gỉ, để tránh hàm lượng cacbon trong vật liệu nền làm tăng nguy cơ nứt vết hàn.

hình ảnh7

Thêm một lớp trung gian trên vật liệu nền để giảm nguy cơ nứt

2. Vật liệu hàn

Đối với quy trình không cần có vết nứt, vật liệu hàn có hàm lượng cacbon cao và crom cao sẽ không phù hợp. Nên sử dụng vật liệu hàn hệ thống martensitic, chẳng hạn như GFH-58 của chúng tôi. Nó có thể hàn bề mặt hạt không có vết nứt khi độ cứng cao tới HRC58 ~ 60, đặc biệt thích hợp cho các bề mặt phôi không phẳng, có độ mài mòn cao bởi đất và đá.

3. Đầu vào nhiệt
Việc xây dựng tại chỗ có xu hướng sử dụng dòng điện và điện áp cao hơn do chú trọng đến hiệu suất, nhưng việc giảm vừa phải dòng điện và điện áp cũng có thể làm giảm hiệu quả sự xuất hiện của các vết nứt nhiệt.

4. Kiểm soát nhiệt độ
Hàn bề mặt cứng nhiều lớp và nhiều lượt có thể được coi là một quá trình gia nhiệt, làm mát và gia nhiệt lại liên tục cho mỗi lượt hàn, vì vậy việc kiểm soát nhiệt độ là rất quan trọng, từ làm nóng trước khi hàn đến nhiệt độ truyền trong quá trình kiểm soát bề mặt, và thậm chí cả quá trình làm mát sau khi hàn. hàn, đòi hỏi sự chú ý lớn.

Nhiệt độ gia nhiệt trước và theo dõi của quá trình hàn bề mặt có liên quan chặt chẽ đến hàm lượng cacbon của chất nền. Chất nền ở đây bao gồm lớp vật liệu nền hoặc lớp trung gian và phần đáy của bề mặt cứng. Nói chung, do hàm lượng carbon của kim loại lắng đọng trên bề mặt cứng. Nếu hàm lượng cao, nên duy trì nhiệt độ đường trên 200 độ. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành thực tế, do chiều dài của đường hàn nên phần mặt trước của đường hàn đã được làm nguội sau một lượt, lượt thứ hai sẽ dễ dàng tạo ra các vết nứt ở vùng ảnh hưởng nhiệt của nền. . Do đó, trong trường hợp không có thiết bị phù hợp để duy trì nhiệt độ kênh hoặc làm nóng trước khi hàn, nên vận hành ở nhiều đoạn, mối hàn ngắn và hàn bề mặt liên tục trong cùng một đoạn để duy trì nhiệt độ kênh.

hình ảnh8
hình ảnh9

Mối quan hệ giữa hàm lượng carbon và nhiệt độ gia nhiệt trước

Việc làm nguội chậm sau khi gia công bề mặt cũng là một bước rất quan trọng nhưng thường bị bỏ qua, đặc biệt đối với các phôi có kích thước lớn. Đôi khi không dễ để có được thiết bị thích hợp để cung cấp điều kiện làm mát chậm. Nếu thực sự không có cách nào giải quyết tình trạng này, chúng tôi chỉ có thể khuyên bạn nên sử dụng lại Phương pháp vận hành phân đoạn hoặc tránh hàn bề mặt khi nhiệt độ thấp để giảm nguy cơ nứt nguội.

Bốn. Phần kết luận

Vẫn còn có nhiều sự khác biệt giữa các nhà sản xuất riêng lẻ về yêu cầu xử lý bề mặt cứng đối với các vết nứt trong ứng dụng thực tế. Bài viết này chỉ đưa ra một cuộc thảo luận sơ bộ dựa trên kinh nghiệm hạn chế. Dòng vật liệu hàn chịu mài mòn bề mặt cứng của công ty chúng tôi có các sản phẩm tương ứng để khách hàng lựa chọn theo độ cứng và ứng dụng khác nhau. Chào mừng bạn đến tham khảo ý kiến ​​​​của doanh nghiệp ở mỗi quận.

Ứng dụng của nhà máy sản xuất ván composite chịu mài mòn

Mục

Bảo vệ khí

kích cỡ

Chủ yếu

HRC

sử dụng

GFH-61-0

Tự bảo vệ

1.6

2,8

3.2

C:5.0

Si:0,6

Mn:1.2

Cr:28.0

61

Thích hợp cho bánh mài, máy trộn xi măng, máy ủi, v.v.

GFH-65-0

Tự bảo vệ

1.6

2,8

3.2

C:5.0

Cr:22.5

Mo:3.2

V:1.1

W:1.3

Nb:3,5

65

Thích hợp cho cánh quạt loại bỏ bụi ở nhiệt độ cao, thiết bị cấp liệu lò cao, v.v.

GFH-70-O

Tự bảo vệ

1.6

2,8

3.2

C:5.0

Cr:30.0

B:0,3

68

Áp dụng cho máy lăn than, ma đỏ, thiết bị tiếp nhận, nắp than nổ, máy nghiền, v.v.

Ứng dụng trong ngành xi măng

Mục

Bảo vệ khí

kích cỡ

Chủ yếu

HRC

sử dụng

GFH-61-0

Tự bảo vệ

1.6

2,8

3.2

C:5.0

Si:0,6

Mn:1.2

Cr:28.0

61

Thích hợp để mài con lăn đá, máy trộn xi măng, v.v.

GFH-65-0

Tự bảo vệ

1.6

2,8

3.2

C:5.0

Cr:22.5

Mo:3.2

V:1.1

W:1.3

Nb:3,5

65

Thích hợp cho cánh quạt loại bỏ bụi ở nhiệt độ cao, thiết bị cấp liệu lò cao, v.v.

GFH-70-O

Tự bảo vệ

1.6

2,8

3.2

C:5.0

Cr:30.0

B:0,3

68

Thích hợp để mài con lăn đá, răng ma, răng nhận, máy mài, v.v.

GFH-31-S

GXH-81

2,8

3.2

C:0,12

Sĩ:0,87

Mn:2.6

Mo: 0,53

36

Áp dụng cho các bộ phận mài mòn kim loại với kim loại như bánh xe và trục vương miện

GFH-17-S

GXH-81

2,8

3.2

C:0,09

Si:0,42

Mn:2.1

Cr:2.8

Mo: 0,43

38

Áp dụng cho các bộ phận mài mòn kim loại với kim loại như bánh xe và trục vương miện

Ứng dụng nhà máy thép

Mục

Bảo vệ khí

kích cỡ

Chủ yếu

HRC

sử dụng

GFH-61-0

Tự bảo vệ

1.6

2,8

3.2

C:5.0

Si:0,6

Mn:1.2

Cr:28.0

61

Thích hợp cho các thanh lò thiêu kết, răng ma, tấm chống mài mòn, v.v.

GFH-65-0

Tự bảo vệ

1.6

2,8

3.2

C:5.0

Cr:22.5

Mo:3.2

V:1.1

T:1.368

Nb:3,5

65

GFH-70-0

Tự bảo vệ

1.6

2,8

3.2

C:5.0

Cr:30.0

B:0,3

68

GFH-420-S

GXH-81

2,8

3.2

C:0,24

Si:0,65

Mn:1.1

Cr:13.2

52

Thích hợp để đúc cuộn, truyền tải, cuộn lái, v.v. trong các nhà máy đúc liên tục và nhà máy cán nóng

GFH-423-S

GXH-82

2,8

3.2

C:0,12

Si:0,42

Mn:1.1

Cr:13.4

Mo:1.1

V:0,16

Nb:0,15

45

GFH-12-S

GXH-81

2,8

3.2

C:0,25

Si:0,45

Mn:2.0

Cr:5.8

Mo: 0,8

V:0,3

T:0,6

51

Đặc tính chống mài mòn, thích hợp cho cuộn lái nhà máy thép tấm, cuộn kẹp và các bộ phận mài mòn giữa các kim loại

GFH-52-S

GXH-81

2,8

3.2

C:0,36

Si:0,64

Mn:2.0

Ni: 2,9

Cr:6.2

Mo:1.35

V:0,49

52

Ứng dụng khai thác

Mục

Bảo vệ khí

kích cỡ

Chủ yếu

HRC

sử dụng

GFH-61-0

Tự bảo vệ

1.6

2,8

3.2

C:5.0

Si:0,6

Mn:1.2

Cr:28.0

61

Áp dụng cho máy xúc, máy đào đường, cuốc, v.v.

GFH-58

CO2

1.6

2.4

C:0,5

Sĩ: 0,5

Mn:0,95

Ni: 0,03

Cr:5.8

Mo: 0,6

58

Thích hợp để hàn bề mặt ở phía bên của máng phân phối đá

GFH-45

CO2

1.6

2.4

C:2.2

Si:1.7

Mn:0,9

Cr:11.0

Mo: 0,46

46

Thích hợp để đeo các bộ phận giữa các kim loại

 

Ứng dụng van

Mục

Bảo vệ khí

kích cỡ

Chủ yếu

HRC

sử dụng

GFH-D507

CO2

1.6

2.4

C:0,12

S:0,45

Mn:0,4

Ni: 0,1

Cr:13

Mo: 0,01

40

Thích hợp cho việc hàn bề mặt của bề mặt làm kín van

GFH-D507Mo

CO2

1.6

2.4

C:0,12

S:0,45

Mn:0,4

Ni: 0,1

Cr:13

Mo: 0,01

58

Thích hợp để hàn bề mặt các van có độ ăn mòn cao

GFH-D547Mo

Thanh thủ công

2.6

3.2

4.0

5.0

C:0,05

Mn:1.4

Si:5.2

P:0,027

S:0,007

Ni:8.1

Cr:16.1

Mo:3.8

Nb:0,61

46

Thích hợp cho hàn nhiệt độ cao, hàn bề mặt van áp suất cao

More information send to E-mail: export@welding-honest.com


Thời gian đăng: 26/12/2022