การเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนสูงมีแนวโน้มที่จะแตกร้าว อุปกรณ์ใดที่สามารถแก้ปัญหานี้ได้?

ในด้านการผลิตเครื่องจักรกล การแปรรูปแม่พิมพ์ และเครื่องจักรทางวิศวกรรม เหล็กกล้าคาร์บอนสูง (ที่มีปริมาณคาร์บอน 0.6%-1.7%) มักใช้เพื่อสร้างส่วนประกอบสำคัญ เช่น เครื่องมือตัด เกียร์ และเพลา เนื่องจากมีความแข็งแรงและความแข็งสูง อย่างไรก็ตาม การเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนสูงถือเป็นความท้าทายในอุตสาหกรรมมาโดยตลอด เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกร้าวหลังการเชื่อม ซึ่งไม่เพียงส่งผลต่ออายุการใช้งานของชิ้นงานเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้เกิดอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยอีกด้วย บทความนี้จะวิเคราะห์สาเหตุหลักของการแตกร้าวในการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนสูง แนะนำอุปกรณ์การเชื่อมที่เหมาะสม และให้คำแนะนำในการเลือกอุปกรณ์เพื่อช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานฝ่าฟันปัญหาคอขวดทางเทคนิคในการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนสูง

I. การเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญ และเครื่องเชื่อม 3 ประเภทเหมาะสำหรับการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนสูง

1. เครื่องเชื่อม TIG แบบพัลซ์: เหมาะสำหรับการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนสูงผนังบางอย่างแม่นยำ
• เครื่องเชื่อม TIG แบบพัลส์ 'ควบคุมอินพุตความร้อนได้อย่างแม่นยำ' ผ่านเอาท์พุตกระแสพัลส์เป็นระยะ กระแสพีคของพัลส์ใช้ในการหลอมโลหะเพื่อสร้างบ่อหลอมเหลว ในขณะที่กระแสเบสจะรักษาเสถียรภาพของส่วนโค้งและลดความร้อนที่ป้อนเข้าไป ซึ่งช่วยลดขนาดของโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนและความน่าจะเป็นของการก่อตัวของมาร์เทนไซต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ข้อได้เปรียบอยู่ที่การสร้างรอยเชื่อมที่สวยงามและไม่กระเด็น เหมาะสำหรับชิ้นส่วนเหล็กคาร์บอนสูงผนังบางที่มีความหนาน้อยกว่า 3 มม. (เช่น เม็ดมีดแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำและเครื่องมือตัดขนาดเล็ก) นอกจากนี้ การป้องกันก๊าซอาร์กอนสามารถลดการซึมของไฮโดรเจนและลดความเสี่ยงของการแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจน
• อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพการเชื่อมของเครื่องเชื่อม TIG แบบพัลซิ่งค่อนข้างต่ำ พวกเขาต้องการการป้อนลวดด้วยตนเองและมีข้อกำหนดทางเทคนิคสูงสำหรับผู้ปฏิบัติงาน จึงไม่เหมาะสำหรับการเชื่อมแผ่นหนาจำนวนมาก
2. เครื่องเชื่อมอาร์คแบบแมนนวลไฮโดรเจนต่ำ (พร้อมฟังก์ชันอุ่นล่วงหน้า): เหมาะสำหรับการเชื่อมทั่วไปของแผ่นความหนาปานกลาง
• เครื่องเชื่อมอาร์กแบบแมนนวลไฮโดรเจนต่ำที่ใช้ร่วมกับอิเล็กโทรดไฮโดรเจนต่ำ สามารถแยกอากาศด้วยการเคลือบอิเล็กโทรดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดการรวมตัวของไฮโดรเจน และลดความเสี่ยงของการแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจนที่แหล่งกำเนิด รุ่นไฮเอนด์บางรุ่นมีฟังก์ชันอุ่นล่วงหน้าซึ่งสามารถอุ่นชิ้นงานได้ถึง 150-300°C ลดอัตราการทำความเย็นลง ลดการก่อตัวของมาร์เทนไซต์ และปล่อยความเครียดจากความร้อนบางส่วน เครื่องเชื่อมประเภทนี้มีเกณฑ์การทำงานต่ำและเหมาะสำหรับชิ้นส่วนเหล็กคาร์บอนสูงความหนาปานกลางที่มีความหนา 5-20 มม. (เช่น ชิ้นส่วนเกียร์และเพลา) นอกจากนี้ค่าอุปกรณ์ยังอยู่ในระดับปานกลางซึ่งให้ความคุ้มค่าคุ้มราคา
3. เครื่องเชื่อมอาร์กโลหะแก๊ส (MIG/MAG พร้อมฟังก์ชัน Dual-Pulse): เหมาะสำหรับการเชื่อมแผ่นหนาจำนวนมาก
• เครื่องเชื่อม MIG/MAG ที่มีฟังก์ชันดูอัลพัลส์ควบคุมการถ่ายโอนหยดผ่านพัลส์ความถี่สูง ทำให้ 'อินพุตความร้อนต่ำและประสิทธิภาพการสะสมสูง' สามารถลดความกว้างของโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนเพื่อหลีกเลี่ยงโครงสร้างที่ดับมากเกินไป และเพิ่มความเร็วในการเชื่อมเพื่อตอบสนองความต้องการในการผลิตจำนวนมาก ในระหว่างการเชื่อม จะใช้ก๊าซผสมที่มีอาร์กอนสูง ซึ่งให้การป้องกันที่ดีกว่าอาร์กอนบริสุทธิ์ และยังช่วยลดการซึมผ่านของไฮโดรเจนได้อีกด้วย บางรุ่นยังมีโหมด 'บรรเทาความเครียด' ที่ช่วยคลายความเครียดในการเชื่อมโดยการปรับรูปคลื่นของกระแสไฟฟ้า
• เครื่องเชื่อมประเภทนี้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนเหล็กคาร์บอนสูงหนาที่มีความหนามากกว่า 8 มม. (เช่น โครงสร้างรับน้ำหนักของเครื่องจักรทางวิศวกรรม และตัวเรือนกล่องเกียร์ขนาดใหญ่) อย่างไรก็ตาม ต้นทุนอุปกรณ์ค่อนข้างสูง และจำเป็นต้องใช้ร่วมกับลวดเชื่อมไฮโดรเจนต่ำชนิดพิเศษ

ครั้งที่สอง การเลือกอุปกรณ์ควรขึ้นอยู่กับสถานการณ์ และควรรวมกระบวนการต่างๆ เข้าด้วยกันเพื่อป้องกันการแตกร้าวเพิ่มเติม

• สำหรับชิ้นส่วนผนังบางที่มีความแม่นยำในปริมาณน้อย เครื่องเชื่อม TIG แบบพัลส์คือตัวเลือกแรก ควรใช้ร่วมกับการป้องกันก๊าซอาร์กอนและการอบคืนตัวที่อุณหภูมิต่ำหลังการเชื่อมเพื่อขจัดความเครียดเพิ่มเติม
• สำหรับชิ้นส่วนที่มีความหนาปานกลางชุดขนาดกลางและขนาดเล็ก เครื่องเชื่อมอาร์กแบบแมนนวลไฮโดรเจนต่ำให้ความคุ้มค่าคุ้มราคามากกว่า จำเป็นต้องใช้ร่วมกับกระบวนการต่างๆ เช่น การอบแห้งด้วยอิเล็กโทรด การอุ่นชิ้นงาน (สำหรับแผ่นหนา) และการระบายความร้อนช้าหลังการเชื่อม (คลุมด้วยผ้าใยหิน)
• สำหรับชิ้นส่วนแผ่นหนาจำนวนมาก เครื่องเชื่อม MIG/MAG แบบดูอัลพัลส์จะเหมาะสมกว่า สามารถใช้กับการป้อนลวดอัตโนมัติและการบำบัดด้วยดีไฮโดรจีเนชันหลังการเชื่อม เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและคุณภาพ

หากคุณมีข้อกำหนดเกี่ยวกับเครื่องเชื่อม โปรดติดต่อ Ms. Zhao

อีเมล์: pdkj@gd-pw.com

โทรศัพท์: +86- 13631765713