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

Trong quá trình làm cứng, các vết nứt thường gây ra những rắc rối như làm lại và khách hàng trả lại.Bề mặt cứng khác với hàn kết cấu chung, và hướng phán đoán và 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 cố bề mặt chịu mài mòn.

1. Xác định vết nứt
Hiện nay, trong nước và kể cả quốc tế, chưa có một tiêu chuẩn chung nào cho các vết nứt do mài mòn bề mặt cứng.Lý do chính là có quá nhiều loại điều kiện làm việc đối với 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 bề mặt cứng trong các lĩnh vực khác nhau, một số mức độ nứt có thể được phân loại đại khái, cũng như các tiêu chuẩn chấp nhận trong các ngành khác nhau:

1. Hướng vết nứt song song với mép hàn (nứt dọc), vết nứt ngang liên tục, vết nứt kéo dài đến kim loại cơ bản, nứt vỡ
Miễn là một trong các mức độ nứt nêu trên được đáp ứng, có nguy cơ toàn bộ lớp bề mặt sẽ rơi ra.Về cơ bản, bất kể ứng dụng của sản phẩm là gì, nó đều không thể chấp nhận được và chỉ có thể được gia công lại và hàn lại.

hình ảnh1
hình ảnh2

2. Chỉ có vết nứt ngang và đứt đoạn

Đối với các phôi tiếp xúc với các vật liệu rắn như quặng, đá sa thạch và mỏ than, yêu cầu độ cứng phải cao (HRC 60 trở lên) và vật liệu hàn có hàm lượng crôm cao thường được sử dụng để hàn bề mặt.Các tinh thể cacbua crom hình thành trong mép 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 mép 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 quy trình bề mặt.

hình ảnh3
hình ảnh4

3. Không có hạt hàn nứt
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 đối với vết nứt trên đường hàn thận trọng hơn và yêu cầu chung là bề ngoài của đường hàn không được có vết nứt.

hình ảnh5

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

hình ảnh6

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

2. Các nguyên nhân chính gây ra các vết nứt bề mặt chịu mài mòn bề mặt cứng

Có nhiều yếu tố gây ra vết nứt.Đối với hàn bề mặt chịu mài mòn bề mặt cứng, chủ yếu có thể được chia thành các vết nứt nóng có thể tìm thấy sau lần hàn đầu tiên hoặc lần thứ hai và các vết nứt lạnh xuất hiện sau lần hàn thứ hai hoặc thậm chí sau khi hàn.
Vết nứt nóng:
Trong quá trình hàn, kim loại trong đường hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt nguội đi đến vùng nhiệt độ cao gần đường rắn để tạo ra các vết nứt.
Vết nứt lạnh:
Các vết nứt được tạo ra ở nhiệt độ dưới chất 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.

Như tên cho thấy, 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 chú ý nhiều đến các vết nứt nhiệt được tạo ra trong quá trình hàn.Tuy nhiên, hàn bề mặt cứng với độ cứng trong khoảng HRC40-60, nếu có yêu cầu về vết nứt, Các vết nứt giữa các hạt trong quá trình hàn hoặc các vết nứt hóa lỏng và đa phương do đường hàn trên gây ra cho vùng ảnh hưởng nhiệt của mối hàn dưới hạt rất rắc rối.

Ngay cả khi vấn đề nứt nóng được kiểm soát tốt, mối đe dọa 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 lạnh.Vết nứt nghiêm trọng chủ yếu là do vết nứt lạnh
3. Các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến vết nứt bền mài mòn trên bề mặt cứng và chiến lược tránh vết nứt

Các yếu tố quan trọng có thể được khám phá khi các vết nứt xuất hiện 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 nứt:

1. Vật liệu nền
Ảnh hưởng của kim loại cơ bản lên bề mặt cứng bề mặt chịu mài mòn là rất quan trọng, đặc biệt đối với phôi có ít hơn 2 lớp hàn bề mặt.Thành phần của kim loại cơ bản ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất của mép 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 bề mặt bằng vật liệu cơ bản bằng gang, thì nên sử dụng vật liệu hàn có độ cứng thấp hơn một chút hoặc thêm một lớp trung gian bằng thép không gỉ, để tránh hàm lượng carbon trong vật liệu cơ bản làm tăng nguy cơ nứt hạt hàn.

hình ảnh7

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

2. Vật tư hàn

Đối với quy trình không yêu cầu vết nứt, vật liệu hàn có hàm lượng carbon cao và crom cao không phù hợp.Nên sử dụng vật tư tiêu hao hàn hệ 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 bị mài mòn nhiều 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 quả, nhưng việc giảm dòng điện và điện áp vừa phải cũng có thể làm giảm hiệu quả sự xuất hiện của các vết nứt do nhiệt.

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

Gia nhiệt trước và nhiệt độ theo dõi của hàn bề mặt có liên quan chặt chẽ với hàm lượng carbon của chất nền.Chất nền ở đây bao gồm vật liệu nền hay lớp trung gian, và phần đáy của bề mặt cứng.Nói chung, do hàm lượng carbon của kim loại lắng đọng bề mặt cứng Nếu hàm lượng này 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 dài, phần trước của đường hàn đã bị nguội khi kết thúc một lượt, và đường thứ hai sẽ dễ dàng tạo ra các vết nứt trong vùng ảnh hưởng nhiệt của chất nền. .Do đó, trong trường hợp không có thiết bị phù hợp để duy trì nhiệt độ kênh hoặc làm nóng sơ bộ trước khi hàn, nên vận hành 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

Làm nguội chậm sau khi tạo bề mặt cũng là một bước rất quan trọng nhưng thường bị bỏ qua, đặc biệt là đối với phôi gia công lớn.Đôi khi không dễ để có thiết bị phù hợp để cung cấp các điều kiện làm mát chậm.Nếu thực sự không có cách nào để 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 nhiều sự khác biệt của các nhà sản xuất riêng lẻ trong các yêu cầu về bề mặt cứng cho các vết nứt trong các ứng dụng thực tế.Bài viết này chỉ thảo luận sơ bộ dựa trên kinh nghiệm hạn chế.Loạt vật tư hàn chịu mài mòn bề mặt cứng của công ty chúng tôi có các sản phẩm tương ứng để khách hàng lựa chọn cho các ứng dụng và độ cứng khác nhau.Chào mừng bạn đến tham khảo ý kiến ​​​​với các doanh nghiệp ở mỗi quận.

Ứng dụng 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 cho 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 con lăn than, ma đỏ, thiết bị tiếp nhận, nắp than nổ, máy mài, 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 cho con lăn đá mài, máy trộn xi măng, vv

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 cho 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

Si: 0,87

Mn:2,6

Mo:0,53

36

Áp dụng cho các bộ phận hao 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

Sĩ:0,42

mn:2,1

Cr:2,8

Mo:0,43

38

Áp dụng cho các bộ phận hao 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 của nhà máy, răng ma, tấm chịu 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

W: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 cho cuộn 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

Sĩ: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

W:0,6

51

Đặc tính chống mài mòn chống bám dính, thích hợp cho cuộn điều khiển nhà máy thép tấm, cuộn kẹp và các bộ phận hao 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 đào, máy đào, 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 cho việc hàn bề mặt ở mặt bên của máng phân phối đá

GFH-45

CO2

1.6

2.4

C:2.2

Sĩ:1.7

mn:0,9

Cr:11.0

Mo:0,46

46

Thích hợp để mặc 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 hàn bề mặt bề mặt niêm phong 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 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

Sĩ: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 bề mặt van ở nhiệt độ cao, áp suất cao

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


Thời gian đăng bài: 26-Dec-2022