Hvilken innvirkning har mikroalloyeringsteknologi på sveisbarheten til Q345 stål?
Mikroalloyeringsteknologi (kjerneelementer er NB, TI og V, med noen som inneholder spormengder av B) har en dobbel innvirkning på sveisbarheten til Q345 stål: mens den forbedrer sveisbarheten gjennom "indirekte karbonreduksjon + kornforfining," kan det også øke sveisestrekningen på grunn av de iboende egenskapene til elevene eller elevene. Effekten av mikroalloying krever en omfattende vurdering av elementtypen og innholdet, samt sveiseprosessen (f.eks. Termisk syklus og kjølehastighet). Spesifikt kan det utforskes fra følgende perspektiver:
1. Positiv innvirkning: Forbedring av sveisbarhet gjennom "Karbonreduksjon + mikrostrukturoptimalisering"
En av kjernefordelene med mikroalloying er at det gir mulighet for en reduksjon i karboninnholdet i Q345 (fra de tradisjonelle 0,20% til 0,12-0,16%), samtidig som den kompenserte for styrketapet gjennom nedbørstyrking og kornforfining. Karbon er et sentralt element som nedbryter sveisbarhet, så denne "karbonreduksjonssubstitusjonen" forbedrer fundamentalt sveisbarhet. Spesifikt viser det:
1. Reduserer sveisekroppens følsomhet (Core Advantage)
Sveiset kaldsprekker er egentlig en kombinasjon av "herdet mikrostruktur + hydrogen - indusert sprekker + sveisespenning." Mikroalloying demper denne risikoen på to måter:
Å redusere herdet mikrostruktur: Å redusere karboninnholdet reduserer tendensen til varmen - berørt sone betydelig til å danne harde og sprø mikrostrukturer som Martensite (M) og Bainite (B) under avkjøling, noe som resulterer i en høyere konsentrasjon av fin - kalt ferritt. Pearlite (P). For eksempel, når karboninnholdet synker fra 0,20% til 0,15%, kan den maksimale hardheten til HAZ reduseres fra 320 HV til 260 HV (godt under den kalde sprekkfølsomhetsgrensen på 280 HV).
Inhibering av hydrogendiffusjon og akkumulering: Ti og NB kombineres med hydrogen i stålet (diffusibelt hydrogen absorbert under sveising) for å danne stabile hydrider (som TIH₂ og NBH), redusere diffusjonen av fritt hydrogen til HAZ -stresskonsentrasjonssonen og risikoen for hyddrogen {{} indusert. I praksis kan det diffusible hydrogeninnholdet i Q345 sveisede skjøter som inneholder TI kontrolleres under 5 ml/100 g (ingen risiko for hydrogenforvirring).
2. Avgrens kornstørrelsen på varmen - berørt sone (HAZ) og forbedre felles seighet.
De høye temperaturene (1300 - 1500 grader) under sveising fører til at de originale kornene til basismaterialet vokser raskt (spesielt i den "grovkornede" HAZ), noe som resulterer i et kraftig fall i seighet (for eksempel påvirkningsenergien ved -40 grader synker fra 50J til mindre enn 20J). Mikroegeringselementer hemmer kornvekst ved å "feste" korngrensene.
Tis rolle: Ti og nitrogen danner tinn -nanopartikler (som har et smeltepunkt på opptil 2950 grader og er uoppløselige ved høye sveisetemperaturer). Disse partiklene fungerer som "negler" som pinder de austenittkorngrensene, forhindrer migrasjon av korngrense og foredler kornstørrelsen i den grove - kornet HAZ fra den konvensjonelle 100 - 200μm til 30-50μm. Funksjonen til NB: NB oppløses delvis i austenitt ved høye temperaturer og presipitater som NBC ved korngrenser og dislokasjoner under avkjøling, noe som ytterligere hemmer kornvekst og induserer nedbøren av finkornet ferritt.
Til syvende og sist kan HAZ -seigheten av mikroalloyerte Q345 sveisede skjøter økes med 30% - 50% (f.eks. AKV ved -40 grader øker fra 35J til over 50J), og oppfyller kravene til lavtemperatur sveisede strukturer (slik som konstruksjonsmaskiner og broer).
3. Redusere sveiseporøsitet og inkludering
Desulfuriseringseffekt av Ti: Ti kombineres med svovel i stål for å danne TIS₂ (smeltepunkt 1150 grader, mye høyere enn 1100 grader av MN). Tis₂ er sfærisk (snarere enn stripe - som form av MNS), noe som gjør det mindre sannsynlig å danne "strip - som inneslutninger" i sveisebassenget, og reduserer dermed sveisedannelsesfeil.
Rensingseffekt av NB/V: NB og V kan absorbere oksygen og nitrogen i stål for å danne fine karbonitrider/oksider, og forhindre at disse gassene utfelling og danner porer (for eksempel nitrogenporer og hydrogenporer) under sveisekjøling.