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Schweißen von Stählen mit hohem Kohlenstoffgehalt ist anfällig für Risse. Welche Ausrüstung kann dieses Problem lösen?
Schweißen von Stählen mit hohem Kohlenstoffgehalt ist anfällig für Risse. Welche Ausrüstung kann dieses Problem lösen?
In den Bereichen mechanische Fertigung, Formenbau und Maschinenbau wird kohlenstoffreicher Stahl (mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,6–1,7 %) aufgrund seiner hohen Festigkeit und Härte häufig zur Herstellung von Schlüsselkomponenten wie Schneidwerkzeugen, Zahnrädern und Wellen verwendet. Das Schweißen von kohlenstoffreichem Stahl war jedoch schon immer eine Herausforderung für die Industrie, da er nach dem Schweißen extrem anfällig für Risse ist, was nicht nur die Lebensdauer des Werkstücks beeinträchtigt, sondern auch zu Sicherheitsunfällen führen kann. In diesem Artikel werden die Hauptgründe für Risse beim Schweißen von kohlenstoffreichem Stahl analysiert, geeignete Schweißgeräte empfohlen und Vorschläge zur Geräteauswahl gegeben, um Praktikern dabei zu helfen, die technischen Engpässe beim Schweißen von kohlenstoffreichem Stahl zu überwinden.
I. Die Wahl der richtigen Ausrüstung ist entscheidend, und drei Arten von Schweißmaschinen eignen sich zum Schweißen von kohlenstoffreichem Stahl
Um die Schwachstellen beim Schweißen von kohlenstoffreichem Stahl zu bekämpfen, können gewöhnliche Schweißgeräte (z. B. gewöhnliche manuelle Lichtbogenschweißgeräte) die Wärmezufuhr nicht präzise steuern und verfügen nicht über Funktionen zum Spannungsabbau, was die Vermeidung von Rissen erschwert. Es ist notwendig, spezielle Geräte mit den Fähigkeiten „Schweißen mit geringer Wärmezufuhr“, „Spannungskontrolle“ und „Dehydrierung“ auszuwählen. Die folgenden drei Arten von Schweißmaschinen sind besser geeignet:
Gepulstes WIG-Schweißgerät: Geeignet für das Präzisionsschweißen von dünnwandigem Kohlenstoffstahl
Das gepulste WIG-Schweißgerät erreicht eine „präzise Steuerung der Wärmezufuhr“ durch periodische Impulsstromabgabe. Der Spitzenstrom des Impulses wird verwendet, um das Metall zu schmelzen und ein Schmelzbad zu bilden, während der Basisstrom die Stabilität des Lichtbogens aufrechterhält und die Wärmezufuhr verringert, wodurch die Größe der Wärmeeinflusszone und die Wahrscheinlichkeit der Martensitbildung wirksam verringert werden. Sein Vorteil liegt in der schönen Schweißnahtausbildung und dem Fehlen von Spritzern. Es eignet sich für dünnwandige Teile aus Kohlenstoffstahl mit einer Dicke von weniger als 3 mm (z. B. Präzisionsformeinsätze und kleine Schneidwerkzeuge). Darüber hinaus kann der Argongasschutz das Eindringen von Wasserstoff verringern und das Risiko wasserstoffinduzierter Rissbildung verringern.
Allerdings ist die Schweißeffizienz von gepulsten WIG-Schweißgeräten relativ gering. Sie erfordern eine manuelle Drahtzuführung und stellen hohe technische Anforderungen an die Bediener, sodass sie für das Schweißen dicker Bleche in großen Stückzahlen ungeeignet sind.
Manuelles Lichtbogenschweißgerät mit niedrigem Wasserstoffgehalt (mit Vorwärmfunktion): Geeignet für das konventionelle Schweißen von Blechen mittlerer Dicke
Das manuelle Lichtbogenschweißgerät mit niedrigem Wasserstoffgehalt kann in Verbindung mit wasserstoffarmen Elektroden die Luft durch die Elektrodenbeschichtung effektiv isolieren, wodurch die Einbindung von Wasserstoff reduziert und dadurch das Risiko wasserstoffinduzierter Risse an der Quelle verringert wird. Einige High-End-Modelle sind mit einer Vorheizfunktion ausgestattet, die das Werkstück auf 150–300 °C vorwärmen kann, wodurch die Abkühlgeschwindigkeit verlangsamt, die Bildung von Martensit unterdrückt und ein Teil der thermischen Spannung abgebaut wird. Dieser Schweißmaschinentyp hat eine niedrige Betriebsschwelle und eignet sich für mitteldicke Teile aus Kohlenstoffstahl mit einer Dicke von 5 bis 20 mm (z. B. Zahnräder und Wellenteile). Darüber hinaus sind die Gerätekosten moderat und bieten ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis.
Gas-Metalllichtbogenschweißgerät (MIG/MAG, mit Dual-Puls-Funktion): Geeignet für das Schweißen großer Stückzahlen dicker Bleche
Das MIG/MAG-Schweißgerät mit Dual-Puls-Funktion steuert die Tröpfchenübertragung durch Hochfrequenzimpulse und erreicht so einen „geringer Wärmeeintrag und eine hohe Abscheidungseffizienz“. Es kann sowohl die Breite der Wärmeeinflusszone verringern, um übermäßig abgeschreckte Strukturen zu vermeiden, als auch die Schweißgeschwindigkeit erhöhen, um den Anforderungen der Großserienproduktion gerecht zu werden. Beim Schweißen wird ein argonreiches Mischgas verwendet, das einen besseren Schutz als reines Argon bietet und den Wasserstoffeintrag weiter reduzieren kann. Einige Modelle verfügen außerdem über einen „Stressabbau“-Modus, der durch Anpassen der aktuellen Wellenform beim Abbau von Schweißspannungen hilft.
Diese Art von Schweißmaschine eignet sich für dicke Teile aus Kohlenstoffstahl mit einer Dicke von mehr als 8 mm (z. B. tragende Strukturen von Maschinenbaumaschinen und große Getriebegehäuse). Allerdings sind die Ausrüstungskosten relativ hoch und es muss in Verbindung mit speziellem wasserstoffarmen Schweißdraht verwendet werden.
II. Die Auswahl der Ausrüstung sollte auf dem Szenario basieren und Prozesse sollten kombiniert werden, um Risse weiter zu verhindern
Bei der Auswahl von Schweißgeräten für kohlenstoffreichen Stahl ist eine umfassende Beurteilung auf der Grundlage der Dicke des Werkstücks, der Produktionslosgröße und der Präzisionsanforderungen erforderlich:
Für präzise dünnwandige Kleinserienteile ist das gepulste WIG-Schweißgerät die erste Wahl. Es sollte mit Argongasschutz und nach dem Schweißen bei niedriger Temperatur temperiert werden, um Spannungen weiter zu vermeiden.
Für mittlere und kleine Chargen von Teilen mittlerer Dicke bietet die manuelle Lichtbogenschweißmaschine mit niedrigem Wasserstoffgehalt ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis. Es muss mit Prozessen wie Elektrodentrocknung, Vorwärmen des Werkstücks (bei dicken Blechen) und langsamer Abkühlung nach dem Schweißen (Abdecken mit Asbesttuch) kombiniert werden.
Für dicke Blechteile in großen Stückzahlen ist das Dual-Puls-MIG/MAG-Schweißgerät besser geeignet. Es kann mit automatischer Drahtzuführung und Dehydrierungsbehandlung nach dem Schweißen verwendet werden, um Effizienz und Qualität zu verbessern.
Wenn Sie Anforderungen an ein Schweißgerät haben, wenden Sie sich bitte an Frau Zhao
PDKJ wurde 2006 gegründet und ist ein professioneller Anbieter von Schweißautomatisierungslösungen. Das Unternehmen hat die Zertifizierung des internationalen Qualitätsmanagementsystems ISO9001 bestanden, verfügt über mehr als 90 offiziell genehmigte und angewandte nationale Patente und eine Reihe von Kerntechnologien im Schweißbereich schließen die technische Lücke im In- und Ausland. Es ist ein nationales High-Tech-Unternehmen.
