Għaliex ma tistax iwweldja l-azzar imwebbes?

Azzar imwebbes - magħruf għas-saħħa u l-ebusija għolja tiegħu minħabba trattament tas-sħana (eż., Tkessiħ u ttemprar) - jippreżenta sfidi sinifikanti fl-iwweldjar. Filwaqt li mhuwiex impossibbli li tissawwar, huwa diffiċli ħafna li tagħmel dan mingħajr ma tagħmel ħsara lill-materjal jew toħloq ġonot dgħajfa u instabbli. Il-kwistjoni tal-qalba tinsab fil-mod kif is-sħana mill-iwweldjar tinteraġixxi mal-mikrostruttura tal-azzar, li twassal għal kaskata ta 'problemi. Hawn tqassim dettaljat:
1. Dak li jagħmel l-azzar imwebbes "imwebbes"?
L-ewwel, huwa kritiku li tifhem għaliex l-azzar imwebbes iġib ruħu b'mod differenti. L-azzar imwebbes jilħaq il-proprjetajiet tiegħu permezz ta 'proċess ta' trattament tas-sħana:
• Tkessiħ: tisħin tal-azzar għal temperaturi għoljin (eż., 800-900 grad) biex tifforma mikrostruttura uniformi "austenite", imbagħad tkessaħ malajr (fl-ilma jew żejt) biex taqbad l-atomi tal-karbonju, li toħloq fażi iebsa u fraġli msejħa martensite.
• Din l-istruttura martensitika tagħti l-azzar imwebbes l-ebusija għolja tagħha (ħafna drabi 50+ hrc) iżda wkoll tagħmilha fraġli u sensittiva għas-sħana.
2. Raġuni ewlenin l-iwweldjar tal-azzar imwebbes huwa problematiku
L-iwweldjar jinvolvi t-tidwib u mill-ġdid - Solidifikazzjoni tal-metall, li s-suġġetti jwebbsu l-azzar għal bidliet fit-temperatura estrema. Dawn il-bidliet ifixklu l-mikrostruttura tagħha u joħolqu kwistjonijiet inevitabbli:
a. Tkessiħ rapidu jikkawża aktar martensite - u cracking
Meta l-pixxina tal-weldjatura tiksaħ, is-sħana - żona affettwata (haz) - iż-żona madwar il-weldjatura li ma ddubx iżda hija msaħħna - tgħaddi minn ċaqliq ta 'temperatura drastiku:
• Il-HAZ jissaħħan 'il fuq mit- "temperatura kritika" tal-azzar (madwar 723 grad), li jittrasforma l-martensite eżistenti tiegħu lura f'austenite.
• Hekk kif il-weldjatura tiksaħ, din l-austenite terġa 'lura għal martensite saħansitra aktar malajr milli matul il-proċess oriġinali ta' ebusija (minħabba s-sħana lokalizzata u intensa tal-weldjatura).
• Din il-formazzjoni rapida ta 'martensite ġdida tikkawża stress intern estrem minħabba li martensite huwa aktar dens minn austenite, li jwassal għal qsim kiesaħ (imsejjaħ ukoll "idroġenu - cracking indott") fil-HAZ jew weldjatura.
b. Embrittlement ta 'l-idroġenu Agħar għall-Qsim
L-iwweldjar jintroduċi l-idroġenu fl-azzar, ħafna drabi mill-umdità fl-arja, fluss, jew uċuħ ikkontaminati. L-istruttura martensitika ta 'l-azzar imwebbes nases dan l-idroġenu, li:
• Iddgħajjef il-ħila tal-metall li jirreżisti l-istress.
• Tgħaqqad ma 'stress intern mill-formazzjoni ta' martensite għal xquq, xi kultant sigħat jew jiem wara l-iwweldjar.
Ċ. Telf ta 'ebusija fil-haz
Filwaqt li xi partijiet tal-haz isiru aktar diffiċli (u aktar fraġli) minn New Martensite, żoni oħra huma msaħħna għal temperaturi li "jtejbu" l-martensite eżistenti:
• It-tempra tirtab il-martensite, tnaqqas l-ebusija f'dawk ir-reġjuni.
• Dan joħloq "soft spot" fil-HAZ, li jdgħajjef is-saħħa maħsuba tal-azzar u r-reżistenza għall-ilbies.
d. Il-fraġilità żżid ir-riskju tal-ksur
L-azzar imwebbes huwa diġà fraġli minħabba l-istruttura martensitika tiegħu. L-iwweldjar jiggrava dan:
• Il-HAZ isir saħansitra aktar fraġli minn Martensite New jew Formazzjoni tal-Karbide (jekk l-azzar huwa għoli - karbonju).
• B'differenza mill-metalli duttili, li jitgħawġu taħt tensjoni, dan ir-reġjun fraġli jista 'jinqasam f'daqqa taħt tagħbija, u jwassal għal falliment katastrofiku.
3. Hemm xi mod kif iwweldja l-azzar imwebbes?
Filwaqt li l-azzar imwebbes tal-iwweldjar mhuwiex impossibbli, jeħtieġ tekniki speċjalizzati biex timminimizza l-ħsara - u anke dakinhar, ir-riżultati rarament huma perfetti. Soluzzjoni komuni jinkludu:
• Saħħan minn qabel l-azzar: It-tisħin tal-parti kollha sa 200-300 grad qabel l-iwweldjar inaqqas it-tkessiħ, u jnaqqas il-formazzjoni u l-istress ta 'martensite. Dan huwa kritiku iżda ma jeliminax ir-riskju.
• Uża metodi ta 'wweldjar ta' l-idroġenu baxx {}}: Agħżel proċessi bħal Tig (iwweldjar bl-ark tat-tungstenu tal-gass) bi lqugħ ta 'gass inert, jew baxx - elettrodi ta' l-idroġenu, biex tnaqqas l-assorbiment ta 'l-idroġenu.
• Post - Trattament tas-sħana tal-weldjatura (PWHT): Wara l-iwweldjar, ittempra l-azzar billi ssaħħan sa 200-300 grad u tkessaħ bil-mod. Dan ittaffi l-istress u jirtab martensite żejjed, għalkemm inaqqas ukoll l-ebusija ġenerali tal-azzar.
• Evita l-iwweldjar għal kollox: F'ħafna każijiet, huwa aħjar li tħaddem il-parti minn azzar imqaxxar (artab), iwweldja l-ewwel, imbagħad jibbiesha wara. Dan jevita li jagħmel ħsara lill-istruttura mwebbsa.
4. Għaliex ħafna drabi huwa aħjar li tevita l-iwweldjar azzar imwebbes
Anke bi prekawzjonijiet, l-azzar imwebbes tal-iwweldjar rarament jerġa 'jġib il-materjal għall-proprjetajiet oriġinali tiegħu:
• Xquq jistgħu xorta jiffurmaw, speċjalment f'applikazzjonijiet għoljin ta 'stress - bħal għodda jew partijiet strutturali.
• Il-HAZ dejjem se jkollu ebusija inkonsistenti, li jiddgħajjef il-komponent.
• Il-ħin u l-ispiża tat-tisħin minn qabel, tagħmir speċjalizzat, u post - It-trattament tal-weldjatura spiss jiżboq il-benefiċċji.
Konklużjoni
L-azzar imwebbes huwa estremament diffiċli biex iwweldja b'suċċess minħabba li l-iwweldjar ifixkel il-mikrostruttura martensitika tiegħu, joħloq stress intern, jintroduċi l-idroġenu, u jikkawża qsim jew telf ta 'ebusija. Filwaqt li tekniki limitati, speċjalizzati jistgħu jnaqqsu r-riskji, huma rarament jipproduċu ġonta affidabbli daqs l-azzar oriġinali. Għal din ir-raġuni, l-iwweldjar tal-azzar imwebbes ġeneralment mhux irrakkomandat sakemm ma jkunx assolutament meħtieġ - u anke dakinhar, jeħtieġ ħila esperta u ppjanar bir-reqqa. Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, l-iwweldjar qabel it-twebbis (meta l-azzar ikun għadu artab) huwa l-alternattiva ferm aktar sikura.