Kemampuan las mengacu pada kemampuan bahan homogen atau bahan yang tidak serupa untuk dilas guna membentuk sambungan lengkap dan memenuhi persyaratan penggunaan yang diharapkan dalam kondisi proses pembuatan. Prinsip penilaian kemampuan las terutama meliputi: (1) menilai kecenderungan sambungan las untuk menghasilkan cacat proses guna menyediakan dasar untuk merumuskan prosedur pengelasan yang wajar; (2) menilai apakah sambungan las dapat memenuhi persyaratan kinerja struktural.
SATU. Kemampuan las baja struktural paduan
1. Baja berkekuatan tinggi: Baja dengan kekuatan luluh σs lebih besar atau sama dengan 295MPa dapat disebut baja berkekuatan tinggi.
2. Efek penguatan larutan padat dari Mn sangat signifikan. Bila ωMn kurang dari atau sama dengan 1,7%, dapat meningkatkan ketangguhan dan mengurangi suhu transisi getas. Si akan mengurangi plastisitas dan ketangguhan. Ni tidak hanya memperkuat larutan padat, tetapi juga meningkatkan ketangguhan dan sangat mengurangi suhu transisi getas. Elemen ini umumnya digunakan pada baja suhu rendah.
3. Baja canai panas (baja normalisasi): baja paduan rendah berkekuatan tinggi dengan kekuatan luluh 295-490 MPa, yang umumnya dipasok dan digunakan dalam keadaan canai panas atau normalisasi.
4. Prinsip desain sambungan las baja berkekuatan tinggi: Baja berkekuatan tinggi dipilih berdasarkan kekuatannya, sehingga prinsip sambungan las adalah kekuatan sambungan las sama dengan kekuatan logam dasar (prinsip kekuatan yang sama), alasannya adalah:
① Kekuatan sambungan las lebih besar dari pada kekuatan logam dasar, ketangguhan plastik menurun;
② sama dengan kehidupan yang sama;
③ kurang dari, kekuatan sambungan tidak mencukupi.
5. Kemampuan las baja canai panas dan baja normal: Baja canai panas mengandung sedikit unsur paduan dan umumnya memiliki kecenderungan kecil untuk retak dingin. Karena baja normal mengandung lebih banyak unsur paduan, kecenderungan pengerasan meningkat. Dengan peningkatan karbon baja ekuivalen dan ketebalan pelat, kemampuan pengerasan dan kecenderungan retak dingin meningkat. Faktor-faktor yang mempengaruhi:
(1) setara karbon;
(2) kecenderungan pengerasan;
(3) kekerasan tertinggi pada zona yang terkena panas, kekerasan tertinggi pada zona yang terkena panas adalah metode sederhana untuk mengevaluasi kecenderungan pengerasan dan kerentanan retak dingin baja.
6. Retakan SR (penghilangan retakan tegangan, retakan pemanasan ulang): Untuk struktur yang dilas seperti bejana tekan berdinding tebal baja ternormalisasi yang mengandung Mo, selama perlakuan panas pelepas tegangan pasca pengelasan atau proses pemanasan ulang pasca pengelasan, jenis retakan lain mungkin muncul. bentuk retakan.
7. Keuletan merupakan sifat yang mencirikan kemudahan timbulnya dan penyebaran retakan getas oleh logam.
8. Dua aspek harus dipertimbangkan ketika memilih bahan las untuk baja paduan rendah:
① Tidak boleh ada cacat pengelasan seperti retakan;
②Dapat memenuhi persyaratan kinerja.
Pengelasan baja canai panas dan baja normalisasi umumnya didasarkan pada pemilihan bahan las sesuai dengan tingkat kekuatannya. Poin-poin pemilihannya adalah sebagai berikut:
①Pilih tingkat bahan pengelasan yang sesuai dengan sifat mekanis logam dasar;
② Pertimbangkan pengaruh rasio fusi dan laju pendinginan pada saat yang sama;
③ Pertimbangkan pengaruh perlakuan panas pasca pengelasan terhadap sifat mekanis las.
9. Prinsip penentuan suhu tempering setelah pengelasan:
① Jangan melebihi suhu tempering asli logam dasar agar tidak mempengaruhi kinerja logam dasar itu sendiri;
②Untuk material yang ditempa, hindari kisaran suhu di mana kerapuhan temper terjadi.
10. Baja yang dipadamkan dan ditempa: dipadamkan + ditempa (suhu tinggi).
11. Penggunaan "pencocokan kekuatan rendah" untuk pengelasan baja kekuatan tinggi dapat meningkatkan ketahanan retak pada area yang dilas.
12. Dua hal mendasar yang harus diperhatikan ketika mengelas baja yang dipadamkan dan ditempa karbon rendah:
① Laju pendinginan selama transformasi martensit tidak boleh terlalu cepat, sehingga martensit memiliki efek temper sendiri untuk mencegah timbulnya retakan dingin;
② Diperlukan laju pendinginan antara 800 derajat dan 500 derajat lebih besar dari laju kritis untuk menghasilkan struktur campuran yang rapuh.
Permasalahan yang harus dipecahkan pada pengelasan baja karbon rendah yang dipadamkan dan ditempa:
① mencegah retak; ② meningkatkan ketangguhan logam las dan zona yang terkena panas sambil memastikan terpenuhinya persyaratan kekuatan tinggi.
13. Untuk baja paduan rendah dengan kandungan karbon rendah, meningkatkan laju pendinginan untuk membentuk martensit karbon rendah bermanfaat untuk memastikan ketangguhan.
14. Penambahan elemen paduan pada baja karbon sedang yang dipadamkan dan ditempa terutama berperan untuk memastikan kemampuan pengerasan dan meningkatkan ketahanan temper, dan kinerja kekuatan sebenarnya terutama bergantung pada kandungan karbon. Fitur utama: kekuatan spesifik tinggi dan kekerasan tinggi.
15. Ada tiga cara untuk meningkatkan kekuatan termal baja tahan panas perlit:
① Matriks diperkuat dengan larutan padat, dan elemen paduan ditambahkan untuk memperkuat matriks ferit. Elemen Cr, Mo, W, dan Nb yang umum digunakan dapat meningkatkan kekuatan termal secara signifikan; ② Tidak. Penguatan presipitasi dua fase: Pada baja tahan panas dengan ferit sebagai matriks, fase penguatan utamanya adalah paduan karbida; ③ Penguatan batas butir: penambahan elemen jejak dapat menyerap pada batas butir, menunda difusi elemen paduan di sepanjang batas butir, sehingga memperkuat batas butir.
16. Masalah utama yang ada dalam pengelasan baja tahan panas perlitik adalah retak dingin, pengerasan dan pelunakan zona yang terkena panas, dan penghapusan retak tegangan dalam perlakuan panas pasca pengelasan atau penggunaan jangka panjang pada suhu tinggi.
17. Kisaran suhu dari -10 hingga -196 derajat disebut "suhu rendah", dan jika lebih rendah dari -196 derajat, disebut "suhu sangat rendah".
DUA. Kemampuan las besi cor
1. Tiga karakteristik utama besi cor: peredam getaran, penyerapan minyak, dan ketahanan aus.
2. Kinerja besi cor terutama bergantung pada bentuk, ukuran, jumlah dan distribusi grafit, dan struktur matriks juga memiliki pengaruh tertentu.
3. Besi ulet: matrik F + grafit bulat; besi cor kelabu: matrik F + grafit serpihan; besi grafit vermikular: matrik + grafit vermikular; besi lunak: matrik F + grafit flokulan.
4. Apakah elektroda baja karbon rendah dapat mengelas besi tuang: Tidak. Selama pengelasan, meskipun arusnya kecil, proporsi logam dasar pada pengelasan pertama adalah 25%-30%. Jika dihitung menurut C=3% pada besi tuang, kandungan karbon pada pengelasan pertama adalah 0.75%. %-0.9%, termasuk baja karbon tinggi, martensit karbon tinggi muncul segera setelah pendinginan pengelasan, dan HAZ yang dilas akan memiliki struktur mulut putih, yang membuat pemesinan menjadi sulit.
5. Pengelasan termal busur: Coran cair dipanaskan terlebih dahulu hingga 600-700 derajat, lalu dilas dalam keadaan plastis. Suhu pengelasan tidak lebih rendah dari 400 derajat. Untuk mencegah keretakan selama proses pengelasan, perawatan penghilangan tegangan dan pendinginan lambat dilakukan segera setelah pengelasan. Proses perbaikan pengelasan besi cor ini disebut pengelasan busur.
6. Pengelasan semi-termal: Bila suhu pemanasan awal 300-400 derajat, maka disebut pengelasan semi-termal.
TIGA. Kemampuan Las Baja Tahan Karat
1. Baja tahan karat: Baja tahan karat mengacu pada istilah umum untuk baja paduan dengan stabilitas kimia tinggi yang tahan terhadap korosi oleh udara, air, asam, alkali, garam dan larutannya, serta media korosif lainnya.
2. Bentuk korosi utama baja tahan karat adalah korosi seragam, korosi lubang, korosi celah dan korosi tegangan. Korosi seragam mengacu pada fenomena bahwa semua permukaan logam yang bersentuhan dengan media korosif terkorosi; korosi lubang mengacu pada korosi lokal yang terjadi di sebagian besar bagian bahan logam tanpa korosi atau korosi sedikit, tetapi tersebar; korosi celah, dalam elektrolit, seperti dalam oksigen Dalam lingkungan ionik, ketika ada celah antara baja tahan karat atau antara permukaan yang bersentuhan dengan benda asing, aliran larutan dalam celah akan lamban, sehingga Cl- lokal larutan akan membentuk baterai konsentrasi, yang akan menyebabkan film pasivasi baja tahan karat di celah menyerap Cl- dan diserap oleh film pasivasi. Fenomena kegagalan lokal; korosi intergranular, fenomena korosi selektif yang terjadi di dekat batas butir; korosi tegangan, mengacu pada fenomena retak getas baja tahan karat di bawah aksi media korosif tertentu dan tegangan tarik, yang lebih rendah dari kekuatannya.
3. Langkah-langkah pencegahan korosi pitting:
1) Mengurangi kandungan ion klorida dan ion oksigen;
2) Tambahkan elemen paduan seperti kromium, nikel, molibdenum, silikon, dan tembaga ke baja tahan karat;
3) Usahakan tidak melakukan pengerjaan dingin untuk mengurangi munculnya dislokasi. Kemungkinan timbulnya korosi pada tempat tersebut;
4) mengurangi kandungan karbon dalam baja.
4. High-temperature properties of stainless steel and heat-resistant steel: brittleness at 475°C, mainly in ferrite with Cr>13%, pemanasan jangka panjang dan pendinginan lambat antara 430-480 derajat, menghasilkan peningkatan kekuatan pada suhu ruangan atau suhu negatif. Ketangguhan tinggi dan menurun; kerapuhan fase σ, yang merupakan ciri khas 45% dari fraksi massa senyawa intermetalik Cr, FeCr, nonmagnetik, keras dan getas.
5. Ketahanan korosi pada sambungan las baja tahan karat austenitik:
1) korosi intergranular;
2) korosi intergranular di zona sensitisasi zona yang terkena panas;
3) korosi seperti pisau.
6. Langkah-langkah untuk mencegah korosi intergranular pada las:
1) Melalui bahan las, logam las dapat menjadi karbon sangat rendah, atau mengandung cukup elemen penstabil Nb;
2) Sesuaikan komposisi las untuk mendapatkan fase delta tertentu.
7. Korosi intergranular di zona peka zona yang terkena panas: mengacu pada korosi intergranular yang terjadi pada posisi di mana suhu puncak pemanasan berada dalam kisaran pemanasan peka di zona yang terkena panas pengelasan.
8. Korosi berbentuk pisau: Korosi intergranular yang dihasilkan di zona fusi seperti sayatan pisau, sehingga disebut "korosi berbentuk pisau".
9. Langkah-langkah untuk mencegah korosi seperti pisau:
①Pilih logam dasar dan bahan las rendah karbon;
② Mengadopsi baja tahan karat dengan struktur fase;
③Menggunakan pengelasan arus kecil untuk mengurangi tingkat panas berlebih dan lebar area butiran kasar pengelasan;
④ Lasan yang bersentuhan dengan media korosif akhirnya dilas;
⑤Pengelasan silang; ⑥Meningkatkan kandungan Ti dan Tb dalam baja, sehingga terdapat cukup Ti, Tb, dan karbon di batas butir daerah butiran kasar yang dilas.
10. Mengapa pengelasan arus rendah digunakan untuk baja tahan karat? Untuk mengurangi suhu zona yang terkena panas pengelasan, mencegah terjadinya korosi intergranular pada las, mencegah elektroda dan kawat dari panas berlebih, deformasi pengelasan, tegangan pengelasan, mengurangi masukan panas, dll.
11. Tiga kondisi yang menyebabkan retak korosi tegangan: lingkungan, media korosif selektif, dan tegangan tarik.
12. Langkah-langkah untuk mencegah retak korosi tegangan:
1) Menyesuaikan komposisi kimia, karbon ultra-rendah bermanfaat untuk meningkatkan kemampuan menahan korosi tegangan, dan masalah pencocokan komposisi dan media;
2) Menghilangkan tegangan sisa pengelasan;
3) Korosi elektrokimia, pemeriksaan rutin dan penambalan tepat waktu, dll.
13. Untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi:
1) Di satu sisi, pemisahan Cr dan Mo harus dikurangi;
2) Di satu sisi, digunakan material las “superalloyed” dengan kandungan Cr dan Mo lebih tinggi dari logam dasar.
14. Retakan panas, retak korosi tegangan, deformasi pengelasan dan korosi intergranular akan terjadi saat baja tahan karat austenitik dilas.
15. Penyebab terjadinya retakan panas pada pengelasan baja austenitik:
1) Konduktivitas termal baja austenitik kecil, koefisien ekspansi linier besar, dan tegangan tarik besar;
2) Baja austenitik mudah untuk diko-kristalisasi untuk membentuk struktur las dengan kristal kolom terarah yang kuat, yang kondusif untuk pemisahan kotoran berbahaya;
3) Komposisi paduan baja austenitik lebih kompleks dan eutektik larut.
16. Tindakan pencegahan retak panas: ① Batasi ketat kandungan P dan S dalam logam dasar dan material las; ② Usahakan agar las membentuk struktur dua fase; ③ Kendalikan komposisi kimia las; ④ Pengelasan arus kecil.
17. Pemilihan material baja tahan karat austenitik harus diperhatikan: ① Patuhi "prinsip penerapan"; ② Tentukan apakah sesuai atau tidak menurut komposisi spesifik setiap material las yang dipilih; ③ Pertimbangkan metode pengelasan dan parameter proses aplikasi spesifik Ukuran rasio fusi yang mungkin ditimbulkan; ④ Tentukan tingkat paduan menurut persyaratan las keseluruhan yang ditentukan dalam kondisi teknis;
18. Analisis kemampuan las baja tahan karat feritik:
1) Korosi intergranular pada sambungan las;
2) Kerapuhan sambungan las, kerapuhan suhu tinggi, kerapuhan fase σ, dan kerapuhan 475 derajat.
