Masalah utama dengan pengelasan
Selama pengelasan, komponen utama dalam lasan adalah besi dan nikel, yang sangat larut satu sama lain dan tidak membentuk senyawa intermetalik. Secara umum, kandungan nikel dalam lasan relatif tinggi, sehingga tidak akan terbentuk lapisan difusi di zona fusi sambungan las. Masalah utama dengan pengelasan adalah kecenderungan untuk menciptakan pori-pori dan retakan panas dalam lasan.
1. Stomata
Ketika baja dilas dengan nikel dan paduannya, faktor utama yang memengaruhi pembentukan pori-pori dalam lasan adalah kandungan oksigen, nikel, dan elemen paduan lainnya.
①Pengaruh oksigen. Selama pengelasan, lebih banyak oksigen dapat terlarut dalam logam cair, dan oksigen teroksidasi dengan nikel pada suhu tinggi untuk membentuk NiO. NiO dapat bereaksi dengan hidrogen dan karbon dalam logam cair untuk menghasilkan uap air dan karbon monoksida. Ketika kolam cair membeku, seperti Tidak ada waktu untuk keluar, dan yang tersisa dalam lasan akan membentuk pori-pori. Dalam las besi-nikel dari nikel murni dan las busur terendam Q235-A, semakin tinggi kandungan oksigen dalam lasan, semakin besar jumlah pori-pori dalam lasan dengan syarat kandungan nitrogen dan hidrogen tidak banyak berubah.
② pengaruh nikel. Pada las besi-nikel, kelarutan oksigen dalam besi dan nikel berbeda. Kelarutan oksigen dalam nikel cair lebih besar daripada yang ada dalam besi cair, sedangkan kelarutan oksigen dalam nikel padat lebih kecil daripada yang ada dalam besi padat. Oleh karena itu, oksigen Perubahan mendadak dalam kelarutan nikel lebih jelas daripada perubahan mendadak dalam kristalisasi besi. Oleh karena itu, ketika kandungan Ni dalam las adalah 15%~30%, kecenderungan porositasnya kecil, dan ketika kandungan Ni besar, kecenderungan porositas semakin meningkat menjadi 60%~90%, dan jumlah baja yang terlarut pasti akan berkurang, sehingga kecenderungan untuk membentuk porositas berubah. besar.
③ Pengaruh unsur paduan lainnya. Bila las besi-nikel mengandung mangan, kromium, molibdenum, aluminium, titanium, dan unsur paduan lainnya atau sesuai dengan paduan, ketahanan porositas las dapat ditingkatkan. Hal ini karena mangan, titanium, dan aluminium memiliki efek deoksidasi, sedangkan kromium dan molibdenum meningkatkan kelarutan dalam logam padat las. Oleh karena itu, ketahanan porositas las baja tahan karat nikel dan 1Cr18Ni9Ti lebih tinggi daripada las baja nikel dan Q235-A. Aluminium dan titanium juga mengikat nitrogen dalam senyawa yang stabil dan juga meningkatkan ketahanan las terhadap porositas.
2. Retakan panas
Dalam las baja dan nikel serta paduannya, penyebab utama terjadinya retakan panas adalah karena las nikel tinggi dengan struktur dendritik, beberapa kristal eutektik dengan titik leleh rendah terkonsentrasi di tepi butiran kasar, sehingga melemahkan butiran. Hubungan di antara keduanya mengurangi ketahanan retak logam las. Selain itu, kandungan nikel yang terlalu tinggi pada logam las berdampak signifikan pada retakan panas logam las. Dalam las besi-nikel, pengotor seperti oksigen, sulfur, dan fosfor juga memiliki pengaruh besar pada kecenderungan retakan panas las.
Bila fluks bebas oksigen digunakan, jumlah retakan sangat berkurang karena berkurangnya kualitas pengotor berbahaya seperti oksigen, sulfur, dan fosfor dalam lasan, terutama berkurangnya kandungan oksigen. Sebab saat kolam cair mengkristal, oksigen dan nikel dapat membentuk eutektik Ni+NiO, suhu eutektiknya 1438 derajat, dan oksigen juga dapat memperkuat efek berbahaya sulfur. Oleh karena itu, bila kandungan oksigen dalam lasan tinggi, kecenderungan retak panas besar.
Elemen paduan seperti Mn, Cr, Mo, Ti, Nb dapat meningkatkan ketahanan retak logam las. Mn, Cr, Mo, Ti, dan Nb semuanya merupakan pengubah, yang dapat memperbaiki struktur las dan mengganggu arah kristalografinya. Al dan Ti juga merupakan deoksidasi kuat, yang dapat mengurangi kandungan oksigen dalam las. Mn dapat membentuk senyawa tahan api MnS dengan S, sehingga mengurangi efek berbahaya dari sulfur.
Sifat mekanis sambungan las
Sifat mekanis sambungan las besi-nikel terkait dengan bahan logam pengisi dan parameter pengelasan. Saat mengelas nikel murni dan baja karbon rendah, ketika ekuivalen Ni dalam las kurang dari 30%, di bawah kondisi pendinginan las yang cepat, struktur martensit akan muncul dalam las, yang mengakibatkan penurunan tajam dalam keuletan dan ketangguhan sambungan. Oleh karena itu, untuk mendapatkan plastisitas dan ketangguhan sambungan yang lebih baik, ekuivalen Ni dalam las besi-nikel harus lebih besar dari 30%.
