Baja karbon tinggi mengacu pada baja karbon dengan w(C) lebih tinggi dari 0.6%, yang memiliki kecenderungan lebih besar untuk mengeras daripada baja karbon sedang, dan membentuk martensit karbon tinggi, yang lebih sensitif terhadap pembentukan retakan dingin. Pada saat yang sama, struktur martensit yang terbentuk di zona yang terkena panas pengelasan keras dan getas, yang menyebabkan penurunan besar dalam plastisitas dan ketangguhan sambungan. Oleh karena itu, kemampuan las baja karbon tinggi cukup buruk, dan proses pengelasan khusus harus diadopsi untuk memastikan kinerja sambungan. . Oleh karena itu, dalam struktur yang dilas, umumnya jarang digunakan. Baja karbon tinggi terutama digunakan untuk bagian mesin yang membutuhkan kekerasan dan ketahanan aus yang tinggi, seperti poros, roda gigi besar, dan kopling [1]. Untuk menghemat baja dan menyederhanakan proses pemrosesan, bagian mesin ini sering dikombinasikan dengan struktur yang dilas. Masalah pengelasan komponen baja karbon tinggi juga ditemui dalam pembuatan mesin berat. Saat merumuskan proses pengelasan las baja karbon tinggi, berbagai cacat pengelasan yang mungkin terjadi harus dianalisis secara komprehensif, dan tindakan proses pengelasan yang sesuai harus diambil.
1 Kemampuan Las Baja Karbon Tinggi
1.1 Metode pengelasan
Baja karbon tinggi terutama digunakan untuk struktur dengan kekerasan tinggi dan ketahanan aus yang tinggi, sehingga metode pengelasan utamanya adalah pengelasan busur elektroda, penyolderan, dan pengelasan busur terendam.
1.2 Bahan pengelasan
Pengelasan baja karbon tinggi umumnya tidak memerlukan kekuatan sambungan dan logam dasar. Dalam pengelasan busur elektroda, elektroda hidrogen rendah dengan kemampuan desulfurisasi yang kuat, kandungan hidrogen yang dapat berdifusi rendah dalam logam yang diendapkan dan ketangguhan yang baik umumnya digunakan. Ketika kekuatan logam las dan logam dasar diperlukan, elektroda jenis hidrogen rendah dari tingkat yang sesuai harus dipilih; ketika kekuatan logam las dan logam dasar tidak diperlukan, elektroda jenis hidrogen rendah dengan tingkat kekuatan lebih rendah dari logam dasar harus dipilih. Elektroda las dengan kelas kekuatan yang lebih tinggi dari logam dasar tidak dapat dipilih. Jika logam dasar tidak dibiarkan dipanaskan terlebih dahulu selama pengelasan, untuk mencegah retakan dingin di zona yang terkena panas, elektroda baja tahan karat austenitik dapat digunakan untuk mendapatkan struktur austenitik dengan plastisitas yang baik dan ketahanan retak yang kuat.
1.3 Persiapan alur
Untuk membatasi fraksi massa karbon dalam logam las, rasio fusi harus dikurangi, sehingga alur berbentuk U atau V umumnya digunakan selama pengelasan, dan perhatian harus diberikan untuk membersihkan alur dan noda oli serta karat dalam jarak 20 mm di kedua sisi alur.
1.4 Pemanasan awal
Bila menggunakan elektroda baja struktural untuk pengelasan, elektroda tersebut harus dipanaskan terlebih dahulu sebelum pengelasan, dan suhu pemanasan awal harus dikontrol pada 250 derajat hingga 350 derajat.
1.5 Pemrosesan Interlayer
Dalam pengelasan multi-lapisan multi-lintasan, lintasan pertama menggunakan elektroda berdiameter kecil dan pengelasan arus rendah. Umumnya, benda kerja ditempatkan dalam pengelasan semi-vertikal atau batang las digunakan untuk berayun secara lateral, sehingga seluruh zona yang terkena panas dari logam dasar dipanaskan dalam waktu singkat untuk memperoleh efek pemanasan awal dan pelestarian panas.
1.6 Perlakuan panas pasca pengelasan
Segera setelah pengelasan, masukkan benda kerja ke dalam tungku pemanas, dan pertahankan pada suhu 650 derajat untuk menghilangkan stres anil
2 Cacat pengelasan baja karbon tinggi dan tindakan pencegahannya
Karena kecenderungan pengerasan yang tinggi pada baja karbon tinggi, retak panas dan dingin rentan terjadi selama pengelasan.
2.1 Tindakan pencegahan terhadap retakan termal
1) Kontrol komposisi kimia las, kontrol ketat kandungan sulfur dan fosfor, dan tingkatkan kandungan mangan secara tepat untuk memperbaiki struktur las dan mengurangi segregasi.
2) Kontrol bentuk penampang las, dan rasio lebar-kedalaman harus sedikit lebih besar untuk menghindari pemisahan di bagian tengah las.
3) Untuk pengelasan bagian dengan kekakuan tinggi, parameter pengelasan yang tepat, urutan dan arah pengelasan yang tepat harus dipilih.
4) Jika perlu, lakukan tindakan pemanasan awal dan pendinginan lambat untuk mencegah timbulnya retakan panas.
5) Meningkatkan kebasaan elektroda atau fluks untuk mengurangi kandungan pengotor dalam lasan dan meningkatkan derajat pemisahan.
2.2 Tindakan pencegahan terhadap retakan dingin
1) Pemanasan awal sebelum pengelasan dan pendinginan lambat setelah pengelasan tidak hanya dapat mengurangi kekerasan dan kerapuhan zona yang terkena panas, tetapi juga mempercepat difusi keluar hidrogen dalam lasan.
2) Pilih tindakan pengelasan yang tepat.
3) Terapkan urutan perakitan dan pengelasan yang tepat untuk mengurangi tegangan penahan sambungan las dan memperbaiki kondisi tegangan pengelasan.
4) Pilih bahan las yang sesuai, keringkan elektroda dan fluks sebelum pengelasan, dan gunakan sesuai kebutuhan.
5) Sebelum pengelasan, air, karat dan kontaminan lain pada permukaan logam dasar di sekitar alur harus dihilangkan dengan hati-hati untuk mengurangi kandungan hidrogen yang dapat berdifusi dalam lasan.
6) Perlakuan dehidrogenasi harus dilakukan segera sebelum pengelasan sehingga hidrogen dapat sepenuhnya keluar dari sambungan las.
7) Perlakuan anil pelepas tegangan harus dilakukan segera setelah pengelasan untuk meningkatkan difusi keluar hidrogen dalam lasan.
3.Kesimpulan
Karena kandungan karbon yang tinggi, kemampuan pengerasan yang tinggi, dan kemampuan las yang buruk dari baja karbon tinggi, struktur martensit karbon tinggi mudah terbentuk selama pengelasan, dan mudah terjadi retakan las. Oleh karena itu, saat mengelas baja karbon tinggi, proses pengelasan yang wajar harus dipilih. Dan mengambil tindakan yang sesuai pada waktunya untuk mengurangi terjadinya retakan las dan meningkatkan kinerja sambungan las.
