Công nghệ hàn thép cacbon

Thành phần hóa học của thép Cacbon

Thành phần hóa học của mối hàn khác biệt rất ít so với kim loại cơ bản. Nguyên nhân là hàm lượng cacbon thấp hơn so với trong kim loại cơ bản (sử dụng điện cực hoặc lõi que hàn có hàm lượng kim hóa từ vật liệu hàn bằng các nguyên tố Mn và Si. Riêng với thép 0,08=0,1% C), nhưng vẫn bảo đảm độ bền cho mối hàn thông qua hợp kết cấu hợp kim thấp, sự hợp kim hóa còn xảy ra do hòa tan các nguyên tố hợp kim từ kim loại cơ bản vào kim loại mối hàn.

Chế độ nhiệt khi hàn thép Cacbon

 Với thép cacbon thấp và thép kết cấu hợp kim thấp, tính chất liên kết hàn được xác định chủ yếu thông qua mức độ hình thành các quá trình kết tinh lại và việc hình thành các hạt thô trong vùng ảnh hưởng nhiệt và trong kim loại mối hàn chứ không phải do hiện tượng tôi. Chế độ hàn được chọn theo tốc độ nguội w nằm trong khoảng tốc độ nguội tối ưu Awopt nhất định. Khoảng tốc độ nguội này thường được xác định thông qua mô phỏng cơ lý chu trình nhiệt hàn sao cho giá trị độ dai va đập của vùng ảnh hưởng nhiệt ở nhiệt độ âm không thấp hơn 3 kp.m/cm” (giá trị năng lượng thử mẫu chuẩn Charpy-V đổi với độ dai va đập vào khoảng 30 J). Đồng thời kim loại cơ bản phải chứa ít hơn 0,005% oxi, 0,005% nitơ và 0,0005% hydro để ngăn ngừa hiện tượng hóa già và suy giảm khả năng chống phá hủy giòn. Để ngăn ngừa nứt nóng, hàm lượng các tạp chất như lưu huỳnh trong các loại thép này phải được giới hạn theo tỷ lệ hàm lượng Mn/S như đã nêu trong mục 1.4.1.
Tốc độ nguội có ảnh hưởng đến cơ tính của mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt. Tốc độ nguội do các yếu tố sau quyết định: chiều dày tấm, chế độ hàn, nhiệt độ ban đầu của liên kết hàn. Tốc độ nguội có ảnh hưởng rõ nhất khi hàn hồ quang tay một lớp mối hàn góc lớp hàn sau cùng của mối hàn góc và mối hàn giáp mối nhiều lớp. với hàn nhiều lớp, trừ lớp hàn sau cùng, do sự lặp lại của chu trình nhiệt hàn (có tác dụng ram cao), kim loại có tổ chức hạt mịn, làm cho nhiệt độ chuyển tiếp thấp (có lợi) 
Việc bảo đảm sự đồng đều độ bền kim loại mối hàn và kim loại cơ bản khi hàn hồ quang thép cacbon thấp và thép kết cấu hợp kim thấp thường không gặp khó khăn. Cơ tính của vùng ảnh hưởng nhiệt phụ thuộc vào điều kiện hàn cụ thể và chế độ nhiệt trước khi hàn.
Khi hàn thép kết cấu hợp kim thấp, sự thay đổi tổ chức kim loại mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt biểu hiện rõ hơn so với khi hàn thép cacbon thấp. Với thép cán nóng, tại vùng ảnh hưởng nhiệt sẽ xuất hiện tổ chức tôi khi hàn, tức là so với thép cacbon thấp, sự thay đổi cơ tính là lớn hơn. Còn với thép hợp kim thấp đã qua nhiệt luyện ở nhà máy cán thép thì có thể xảy ra hiện tượng giảm độ bền ở vùng ram của vùng ảnh hưởng nhiệt. Khi đó, sẽ xuất hiện tổ chức trustit hoặc sorbit ram. Điều này càng rõ nét khi tại nhà máy cán thép, thép đã được tôi để nâng cao độ bền. Trong những trường hợp như vậy, cần sử dụng một số biện pháp công nghệ như hàn phân đoạn dài, .... Sau khi hàn, cần tiến hành ram cao. 
Các mối hàn từ thép cacbon thấp nói chung không bị nứt nóng. Tuy vậy, nếu hàm lượng cacbon cao hơn 0,2% và tấm hàn dày hơn 15 mm, mối hàn góc một lớp hay lớp hàn cuối cùng vẫn có thể bị nứt nóng do tốc độ nguội lớn (làm tăng tốc độ biến dạng của kim loại trong quá trình kết tinh) và hệ số ngấu nhỏ n= 0,8-1,2. Hơn nữa, tại vùng ảnh hưởng nhiệt có thể xuất hiện tổ chức tôi. Biện pháp để khắc phục là tiến hành ram cao