ميزات لحام الفولاذ لمجموعات قابلية اللحام المختلفة. تصنيف الفولاذ الكربوني حسب قابلية اللحام. تأثير العناصر الأساسية على قابلية اللحام للفولاذ

قابلية لحام الفولاذ

الخصائص الرئيسية لقابلية اللحام للفولاذ هي ميلها إلى التشقق والخصائص الميكانيكية. لحام.

بناءً على قابلية اللحام، ينقسم الفولاذ إلى أربع مجموعات:

الى المجموعة 1 تشمل الفولاذ الذي يمكن إجراء لحامه دون تسخين قبل اللحام وأثناء عملية اللحام ودون معالجة حرارية لاحقة. ولكن لا يتم استبعاد استخدام المعالجة الحرارية لتخفيف التوتر الداخلي.

الى المجموعة 2 تشمل بشكل رئيسي الفولاذ، عندما يتم لحامه بشكل طبيعي ظروف الإنتاجلا تتشكل الشقوق، وكذلك الفولاذ الذي يتطلب التسخين المسبق لمنع الشقوق، والفولاذ الذي يجب أن يخضع للمعالجة الحرارية الأولية واللاحقة.

الى المجموعة 3 تشمل الفولاذ المعرض للتشقق في ظل ظروف اللحام العادية. يتم تسخينها وتسخينها مسبقًا. يتم أيضًا معالجة معظم الفولاذ في هذه المجموعة بالحرارة بعد اللحام.

الى المجموعة 4 تشمل الفولاذ الأكثر صعوبة في اللحام والمعرضة للتكسير. يجب أن تكون ملحومة بالمعالجة الحرارية الأولية والتسخين أثناء عملية اللحام والمعالجة الحرارية اللاحقة.

يتمتع الفولاذ منخفض الكربون بقابلية لحام جيدة. يمكن للشوائب الضارة أن تقلل من قابلية اللحام إذا تجاوز محتواها القاعدة. يمكن أن تؤدي الشوائب الضارة إلى إضعاف قابلية اللحام حتى مع محتوى متوسط لا يتجاوز المعيار إذا شكلت تراكمات محلية، على سبيل المثال بسبب الفصل. يمكن أن تكون العناصر الضارة باللحام في الفولاذ منخفض الكربون هي الكربون والفوسفور والكبريت، ويكون الأخير عرضة بشكل خاص للفصل مع تكوين تراكمات محلية.

يمكن أن يكون لتلوث المعدن بالغازات والشوائب غير المعدنية أيضًا تأثير سلبي على قابلية اللحام. يعتمد تلوث المعدن بالشوائب الضارة على طريقة إنتاجه، ويمكن الحكم عليه جزئيًا من خلال وضع علامات على المعدن: الفولاذ عالي الجودة ملحوم بشكل أفضل من الفولاذ الجودة العاديةالعلامة التجارية المقابلة؛ فولاذ الموقد المفتوح أفضل من فولاذ بيسيمر، وفولاذ الموقد المفتوح الهادئ أفضل من الفولاذ المغلي. عند تصنيع المنتجات الملحومة الهامة، يجب أن تؤخذ الاختلافات المحددة في قابلية اللحام للفولاذ منخفض الكربون في الاعتبار وتؤخذ في الاعتبار عند اختيار درجة المعدن الأساسي.

الفولاذ الكربوني الذي يحتوي على أكثر من 0.25% من الكربون يقلل من قابلية اللحام مقارنة بالفولاذ منخفض الكربون، مع انخفاض قابلية اللحام تدريجيًا مع زيادة محتوى الكربون. يتم تصلب الفولاذ الذي يحتوي على نسبة عالية من الكربون بسهولة، مما يؤدي إلى تكوين هياكل تصلب صلبة وهشة في منطقة اللحام وقد يصاحبها تكوين شقوق. ومع زيادة محتوى الكربون، يزداد ميل المعدن إلى التسخين الزائد في منطقة اللحام. يعزز محتوى الكربون المتزايد عملية احتراقه بتكوين أول أكسيد الكربون الغازي الذي يسبب غليان الحمام ويمكن أن يؤدي إلى مسامية كبيرة للمعدن المترسب.

مع محتوى الكربون الذي يزيد عن 0.4-0.5%، يصبح لحام الفولاذ أحد أصعب المهام في تكنولوجيا اللحام. يتمتع الفولاذ الكربوني عمومًا بقابلية لحام منخفضة، وإذا أمكن، يوصى باستبداله بفولاذ هيكلي منخفض السبائك، والذي يوفر نفس القوة مع محتوى كربون أقل بكثير بسبب عناصر صناعة السبائك الأخرى. عند لحام الفولاذ الكربوني عن طريق الانصهار، لا يتم عادةً اتباع الامتثال. التركيب الكيميائيالحشو والمعادن الأساسية، في محاولة للحصول على المعدن المترسب مساوٍ في القوة للمعدن الأساسي بسبب السبائك مع المنغنيز والسيليكون وما إلى ذلك بمحتوى منخفض من الكربون.

غالبًا ما يتم لحام الفولاذ الكربوني بالتسخين المسبق والمعالجة الحرارية اللاحقة، وإذا أمكن، في كثير من الحالات، يسعون جاهدين إلى الجمع بين المعالجة الحرارية وعملية اللحام، على سبيل المثال، مع اللحام بالغاز للأجزاء الصغيرة، مع ضغط الغاز، واللحام البقعي مع اللحام بعقب لحام المقاومةإلخ.

تتمتع معظم أنواع الفولاذ الإنشائي منخفض السبائك بقابلية لحام مرضية. نظرًا للأهمية المتزايدة للحام، فإن الدرجات الجديدة من الفولاذ الهيكلي منخفض السبائك تتمتع عمومًا بقابلية لحام مرضية. إذا أظهرت اختبارات الدفعات التجريبية من الفولاذ قابلية لحام غير مرضية بشكل كافٍ، فعادةً ما يقوم المصنعون بتعديل تركيبة الفولاذ لتحسين قابلية اللحام. في بعض الحالات، يلزم تسخين طفيف للصلب إلى 100-200 درجة مئوية، وفي كثير من الأحيان يكون من الضروري اللجوء إلى المعالجة الحرارية اللاحقة. لإجراء تقييم نوعي تقريبي أولي لقابلية لحام الفولاذ منخفض السبائك، يلجأون أحيانًا إلى حساب مكافئ الكربون بناءً على التركيب الكيميائي للصلب باستخدام الصيغة التجريبية التالية:

حيث تشير رموز العناصر إلى نسبة محتواها من الفولاذ. عندما يكون مكافئ الكربون أقل من 0.45، يمكن اعتبار قابلية اللحام للصلب مرضية، ولكن إذا كان مكافئ الكربون أكثر من 0.45، فيجب اتخاذ تدابير خاصة، على سبيل المثال، التسخين المسبق والمعالجة الحرارية اللاحقة. تعتبر طريقة تقييم قابلية اللحام بمكافئ الكربون إرشادية ولا تعطي دائمًا نتائج صحيحة.

من حيث الهيكل، عادة ما ينتمي الفولاذ منخفض السبائك إلى الطبقة البرليتية؛ إن التنوع الكبير في التركيب الكيميائي للفولاذ منخفض السبائك يجعل من الصعب جدًا الحصول على نفس التركيب للمعادن المترسبة والأساسية أثناء اللحام بالصهر، الأمر الذي يتطلب نطاقًا واسعًا مجموعة متنوعة من مواد الحشو. لذلك، باستثناء بعض الحالات الخاصة التي تتطلب مطابقة التركيب الكيميائي للمعادن الأساسية والمترسبة (على سبيل المثال، الحصول على مقاومة للتآكل، ومقاومة الزحف، وما إلى ذلك)، فإنها عادة ما تقتصر على الحصول على المتطلبات اللازمة الخصائص الميكانيكيةترسب المعدن دون الأخذ في الاعتبار تركيبه الكيميائي. وهذا يسمح باستخدام أنواع قليلة من مواد الحشو عند لحام العديد من درجات الفولاذ، وهو أمر ضروري ميزة عملية. على سبيل المثال، نجحت أقطاب UONI-13 في لحام العشرات من درجات الكربون والفولاذ منخفض السبائك. في الهياكل الملحومة، عادةً ما يُفضل الفولاذ منخفض السبائك على الفولاذ الكربوني بنفس القوة. لتحديد الحاجة إلى التسخين المسبق البسيط والتلطيف اللاحق، غالبًا ما يتم أخذ الحد الأقصى لصلابة المعدن في المنطقة المتضررة في الاعتبار. إذا لم تتجاوز الصلابة نيفادا 200-250، ثم لا يلزم التسخين والتلطيف، مع الصلابة نيفادا 250-300 التسخين أو التقسية أمر مرغوب فيه، مع صلابة أعلى نيفادامطلوب 300-350

يتمتع الفولاذ عالي السبائك بقابلية لحام جيدة ويستخدم على نطاق واسع في الهياكل الملحومة من الفولاذ الأوستنيتي. الأكثر استخدامًا هو الفولاذ الأوستنيتي الكروم والنيكل، على سبيل المثال الفولاذ المقاوم للصدأ المعروف 18-8 (18% كروم و8% ني). يتم استخدام الفولاذ الأوستنيتي الكروم والنيكل كالفولاذ المقاوم للصدأ، ومع وجود سبائك أعلى، على سبيل المثال، تحتوي على 25٪ كروم و 20٪ ني، فهي أيضًا فولاذ مقاوم للحرارة. يجب أن يكون محتوى الكربون في الفولاذ الأوستنيتي الكروم والنيكل في حده الأدنى، ولا يتجاوز 0.10-0.15٪، وإلا فقد تترسب كربيدات الكروم، مما يقلل بشكل حاد من الخصائص القيمة للفولاذ الأوستنيتي.

بالنسبة لأجزاء الآلات التي تعمل من أجل التآكل، على سبيل المثال، لفكي كسارات الحجر، وكذلك لصلب السكك الحديدية، عادةً ما يتم استخدام الفولاذ الأوستنيتي المنغنيز الرخيص نسبيًا الذي يحتوي على 13-14٪ Mn و1-1.3٪ C في شكل المسبوكات.

يجب أن يحافظ لحام الفولاذ الأوستنيتي، كقاعدة عامة، على هيكل الأوستينيت في الوصلة الملحومة والخصائص القيمة المرتبطة بالأوستينيت: مقاومة عالية للتآكل، ليونة عالية، وما إلى ذلك. ويصاحب تحلل الأوستينيت ترسيب الكربيدات المتكونة من الكربون الزائد تحررت من الحل. يتم تعزيز تحلل الأوستنيت عن طريق تسخين المعدن إلى درجات حرارة أقل من نقطة التحول الأوستنيتي، وتقليل محتوى العناصر المكونة للأوستينيت، وزيادة محتوى الكربون في الفولاذ الأوستنيتي منخفض الكربون، وتلوث المعدن بالشوائب، وما إلى ذلك. لذلك، عندما لحام الفولاذ الأوستنيتي، يجب تقليل مدة التسخين وكمية الحرارة المدخلة إلى الحد الأدنى وربما إزالة الحرارة بشكل أكثر كثافة من موقع اللحام - من خلال وسادات النحاس، وتبريد المياه، وما إلى ذلك.

يجب أن يكون الفولاذ الأوستنيتي المخصص لتصنيع المنتجات الملحومة اعلى جودة، مع الحد الأدنى من التلوث. نظرًا لأن تحلل الأوستينيت الكروم والنيكل يحدث بسبب تكوين وترسيب كربيدات الكروم، فيمكن زيادة مقاومة الأوستينيت عن طريق إدخال عوامل تشكيل كربيد أقوى من الكروم في المعدن. وتبين أن التيتانيوم والنيوبيوم مناسبان لهذا الغرض، وخاصة العنصر الأول، وهو أيضًا غير نادر. يربط التيتانيوم الكربون المنبعث بقوة شديدة، مما يمنع تكوين كربيدات الكروم، وبالتالي يمنع تحلل الأوستينيت. للحام يوصى باستخدامه الفولاذ الأوستنيتيمع محتوى صغير من التيتانيوم. على سبيل المثال، الفولاذ المقاوم للصدأ من الكروم والنيكل الأوستنيتي X18N9T من النوع 18-8 مع كمية صغيرة من التيتانيوم (لا تزيد عن 0.8٪) يتمتع بقابلية لحام جيدة.

يتم بطبيعة الحال فرض متطلبات أكثر صرامة على معدن الحشو، الذي يجب أن يكون الأوستنيتي، ويفضل أن يكون ذلك مع بعض الفائض من عناصر السبائك، مع الأخذ في الاعتبار احتراقها المحتمل أثناء اللحام ومع إضافات التثبيت - التيتانيوم أو النيوبيوم. يوفر GOST 2240-60 سلك حشو الأوستنيتي لحام الفولاذ المقاوم للصدأ والمقاوم للحرارة. يستخدم سلك الحشو الأوستنيتي أحيانًا في لحام الفولاذ المارتنسيتي. إن ندرة الأسلاك والنيكل والكروم الأوستنيتي وارتفاع تكلفتها تجبر على تطوير بدائل أرخص.

يتم استخدام الفولاذ المارتنسيتي، الذي يتميز بالقوة والصلابة العالية، كفولاذ للأدوات، وفولاذ مدرع، وما إلى ذلك. ويرتبط لحامه بصعوبات معروفة. يتم تصلب الفولاذ بسهولة وعمق، لذلك بعد اللحام، عادة ما تكون المعالجة الحرارية اللاحقة، التي تتكون من درجة حرارة منخفضة أو عالية، ضرورية. في كثير من الأحيان، يكون التسخين المسبق للمنتج ضروريًا أيضًا. قد تكون المعالجة الحرارية السابقة للمنتج قبل اللحام ضرورية؛ من المرغوب فيه أن يكون التوزيع الموحد والموزع بدقة للمكونات الهيكلية قدر الإمكان. عند اللحام بالصهر، غالبًا ما يتم التخلي عن التشابه بين المعدن المترسب والمعدن الأساسي ليس فقط في التركيب الكيميائي، ولكن أيضًا في الخواص الميكانيكية، في محاولة، أولاً وقبل كل شيء، لضمان زيادة ليونة المعدن المترسب والقضاء على تكوين الشقوق في هو - هي. ولهذا الغرض متى لحام القوسفي كثير من الأحيان، على سبيل المثال، يتم استخدام الأقطاب الكهربائية المصنوعة من الفولاذ الأوستنيتي.

يتم استخدام الفولاذ من فئة الكربيد بشكل أساسي كأدوات فولاذية، وفي الممارسة العملية غالبًا ما يكون من الضروري التعامل ليس مع اللحام، ولكن مع سطح هذا الفولاذ في تصنيع وترميم أدوات قطع المعادن، والقوالب، وما إلى ذلك. هذه الفولاذات إلزامية في معظمها. بالنسبة للحام القوسي والتسطيح، يتم استخدام قضبان قطب كهربائي من سبائك الفولاذ ذات خصائص مشابهة للمعدن الأساسي، بالإضافة إلى قضبان فولاذية منخفضة الكربون مع طلاءات سبائكية تحتوي على سبائك حديدية مناسبة. بعد الانتهاء من اللحام أو التسطيح، عادة ما يتم إجراء المعالجة الحرارية، والتي تتكون من التصلب والتليين.

يتميز الفولاذ الحديدي بحقيقة أن تكوين الأوستينيت فيه يتم قمعه أو إضعافه تمامًا عندما درجات حرارة عاليةبسبب إدخال كميات كبيرة من مثبتات الفريت. من الأمور ذات الأهمية العملية الكبيرة الفولاذ الحديدي الكرومي الذي يحتوي على 16-30% كروم ولا يزيد عن 0.1-0.2% درجة مئوية، والذي يتميز بمقاومة الأحماض ومقاومة الحرارة الاستثنائية. يمكن لحام الفولاذ بمعدن حشو بنفس التركيبة أو الأوستنيتي. التسخين المسبق مطلوب؛ في نهاية اللحام، يتم إجراء التلدين لفترة طويلة لعدة ساعات، يليه التبريد السريع.

الأدب

لحام وتقطيع ولحام المعادن / ك.ك. خرينوف. م.، الهندسة الميكانيكية، 1970، 408 ص.
دليل مصمم الهندسة الميكانيكية. T.3 / ف. أنورييف. م: الهندسة الميكانيكية. 2000. 859 ص.
ماركة الفولاذ والسبائك / V.G. سوروكين، أ.ف. فولوسنيكوفا. - م: ماشينسترويني، 1989. - 640 ص.
فولاذ الأداة. الدليل / لوس أنجلوس بوزنياك. م.، علم المعادن، 1977، 168 ص.

قابلية لحام الفولاذ

قابلية لحام المعادن والسبائك

روماشكين أ.ن.

الكلية الخصائص التكنولوجيةيتم دمج المعدن الأساسي، الذي يحدد استجابته للتغيرات التي تحدث أثناء اللحام، والقدرة، من خلال العملية التكنولوجية المعتمدة، على توفير وصلة ملحومة موثوقة واقتصادية، في مفهوم "قابلية اللحام". قابلية اللحام ليست خاصية متأصلة في المعدن أو السبائك، مثل الخصائص الفيزيائية. بالإضافة إلى الخصائص التكنولوجية للمعدن الأساسي، يتم تحديد قابلية اللحام من خلال طريقة اللحام ووضعه، وتكوين المعدن الإضافي، أو التدفق، أو الطلاء أو غاز التدريع، وتصميم الوحدة الملحومة وظروف تشغيل المنتج.

في فترة أوليةمع تطور تكنولوجيا اللحام، تم تقسيم جميع المواد والسبائك، اعتمادًا على قدرتها على تشكيل وصلات ملحومة ذات جودة ضرورية وكافية، إلى تلك التي تتمتع بقابلية لحام جيدة ومرضية وغير مرضية. بالنسبة للفولاذ، كانت هذه الخاصية مرتبطة بشكل أساسي بمحتواها من الكربون. تتيح لنا المعرفة الحديثة حول طبيعة عمليات اللحام التأكيد على أن جميع المعادن والسبائك المتجانسة يمكن أن تشكل وصلات ملحومة ذات جودة مرضية أثناء اللحام بالصهر. الفرق بين المعادن ذات قابلية اللحام الجيدة والضعيفة هو أن الانضمام إلى الأخير يتطلب تقنية لحام أكثر تعقيدًا (التسخين المسبق، والحد من مدخلات طاقة اللحام، والمعالجة الحرارية اللاحقة، واللحام الفراغي، وربط الحواف، وما إلى ذلك).

إن التعقيد المتزايد للتكنولوجيا واستخدام مواد اللحام الخاصة يجعل تصنيع الهياكل الملحومة من هذه المواد في كثير من الحالات غير ممكن اقتصاديًا. مع تحسين عمليات اللحام ومواد اللحام الحالية وتطوير عمليات جديدة، يتم تقليل عدد المعادن والسبائك التي لا يوفر تصنيع الهياكل الملحومة منها الأداء اللازم وغير مجدي اقتصاديًا.

الأهم من ذلك كله، أن قابلية اللحام تتأثر بالتركيب الكيميائي للسبيكة، وبنية الطور وتغيراته أثناء التسخين والتبريد، والخواص الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية، وما إلى ذلك.

نظرًا لوجود الكثير من المعلمات التي تميز المواد الأساسية والحشو (القطب الكهربائي)، فإن قابلية اللحام هي خاصية معقدة، بما في ذلك:

حساسية المعادن للأكسدة وتكوين المسام.
امتثال خصائص المفصل الملحوم لظروف التشغيل.
الاستجابة للدورات الحرارية، ومقاومة التكسير البارد والساخن
إلخ.

من بين المعلمات المدرجة، فإن الأكثر أهمية عند لحام وتسطيح الكربون والفولاذ منخفض السبائك هو مقاومة التكسير.

تحدث الشقوق الساخنة غالبًا عندما تضعف قابلية تشوه المعدن بسبب ظهور مواد سهلة الانصهار هشة منخفضة الذوبان وعيوب في البنية البلورية وضغوط داخلية وخارجية في البنية.

يمكن تحديد احتمالية حدوث شقوق ساخنة أثناء اللحام أو السطح من خلال مؤشر ويلكنسون (H.C.S):

H. C.S. = 1000∙C∙(S + P + Si/25 + Ni/100)/(3∙Mn + Cr + Mo + V)

شرط ظهور الشقوق الساخنة هو H.C.S. > 2. لذلك، على سبيل المثال، أثناء اللحام التقليدي للفولاذ منخفض السبائك، تبدأ الشقوق في الحدوث في H.C.S. = 4.

كما يمكن وصف ميل الفولاذ لتكوين شقوق ساخنة بالمعيار P gt:

R GT = 230∙C + 190∙S + 75∙P - 1

يمكن تقييم مقاومة الفولاذ للتشققات أثناء المعالجة الحرارية (HTT) باستخدام المعلمة ΔG:

ΔG = Cr + 3.3∙Mo + 8.1∙V - 2

عندما تكون ΔG > 0، لا يكون الفولاذ عرضة للتشقق عند إعادة تسخينه أثناء المعالجة الحرارية.

تحدث الشقوق الباردة غالبًا بسبب صلابة الفولاذ أثناء التبريد السريع وتشبع معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة بالهيدروجين. كقاعدة عامة، تنشأ بعد فترة من اللحام والسطح وتتطور في غضون عدة ساعات أو حتى أيام.

لتقييم قابلية المعدن لظهور الشقوق الباردة، غالبا ما يستخدم مكافئ الكربون، والذي يمكن استخدامه كمؤشر يميز قابلية اللحام في التقييم الأولي للأخير. هناك عدد من المعادلات لهذا الغرض.

C e = C + Mn/6 + Si/24 + Cr/5 + Ni/40 + Cu/13 + V/14 + P/2،

حيث C، Mn، Si، Cr، Ni، Cu، V، P هي الأجزاء الكتلية من الكربون والمنغنيز والسيليكون والكروم والنيكل والنحاس والفاناديوم والفوسفور،٪. يوصى بهذا الاعتماد في GOST 27772-88 لتقييم قابلية لحام المنتجات المدرفلة لهياكل البناء.

C e = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15،

والمعايير اليابانية هي التبعية

C e = C + Mn/6 + Si/24 + Ni/40 + Cr/5 + Mo/4.

في روسيا، الفولاذ الأكثر شيوعًا والمقبول المستخدم في المعدات الدارجة هو ما يلي:

C e = C + Mn/6 + Cr/5 + V/5 + Mo/4 + Ni/15 + Ca/15 + Cu/13 + P/2

في الجدول 1 يوضح تصنيف الفولاذ حسب قابلية اللحام حسب القيمة س هوالتدابير اللازمة لمنع أو تقليل احتمالية حدوث الشقوق.

الجدول 1 . تصنيف الفولاذ حسب قابلية اللحام

مجموعة الصلب	قابلية اللحام	يعادل C e، %	التدابير التكنولوجية
			التدفئة		المعالجة الحرارية
			قبل اللحام	أثناء اللحام	قبل اللحام	بعد اللحام
1	جيد	< 0,2	-	-	-	مرغوب فيه
2	سوف يرضي.	0,2 - 0,35	مطلوب	-	مرغوب فيه	مطلوب
3	محدود	0,35 - 0,45	مطلوب	مرغوب فيه	مطلوب	مطلوب
4	سيء	> 0,45	مطلوب	مطلوب	مطلوب	مطلوب

إذا كان تقييم قابلية اللحام وفقًا للمؤشر C e يشير إلى أن الفولاذ عرضة للتشققات الباردة، فمن الضروري توفير التسخين المسبق للجزء. يمكن تحديد درجة حرارة التسخين (T، درجة مئوية) بواسطة الصيغة

T = 350∙(C rev - 0.25) 0.5

حيث Cvol هو إجمالي مكافئ الكربون، %.

C ob = C e ∙(1 + 0.005∙δ)

حيث δ هو سمك المعدن للجزء الملحوم، مم.

تعتمد درجة حرارة التسخين المصاحبة للحام أو التسطيح على مادة المنتج وتتراوح في المتوسط من 250 إلى 400 درجة مئوية.

معيار آخر يشير إلى احتمال تقصف الفولاذ بسبب التحولات الهيكلية هو صلابة المنطقة المتأثرة بالحرارة. المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ) هي جزء من المعدن الأساسي المجاور للحام، حيث يخضع المعدن للتحولات الطورية والهيكلية تحت تأثير مصدر التسخين. لذلك، فإن HAZ له حجم حبيبات وبنية مجهرية مختلفة عن المعدن الأساسي.

إذا كانت الصلابة أعلى من HV 350...400، فإن هيكل HAZ يحتوي بالفعل على خليط من منتجات تحلل الأوستينيت الصلبة، والتي تكون عرضة لتكوين الشقوق الباردة.

بالنسبة للفولاذ التقليدي المصنوع من الكربون والسبائك المنخفضة، يمكن حساب قيمة الصلابة القصوى المحتملة في منطقة HAZ بناءً على التركيب الكيميائي للفولاذ:

الجهد العالي = 90 + 1050∙С + 47∙Si + 75∙Mn + 30∙Ni + 31∙Cr،

حيث C، Si، Mn، Ni، Cr هي الكسور الكتلية للعناصر الكيميائية،٪.

يتأثر تكوين الشقوق الباردة بشكل حاسم بتأثير ضغوط الشد المتبقية بعد اللحام. تعتمد هذه الضغوط على سمك الوصلة الملحومة ونوع الوصلة الملحومة وخاصة على صلابة جزء الهيكل الذي يتم لحامه. يمكن التعبير عن قيمة هذه الضغوط باستخدام عامل شدة الصلابة K، وهي القوة التي تتسبب في فتح فجوة في وصلة ملحومة طولها 1 مم بمقدار 1 مم [N/(mm∙mm)]. معامل شدة الصلابة يساوي

حيث K q = 69 ثابت؛ ق - سمك الورقة، مم.

يمكن استخدام هذه القيمة الثابتة لإجراء حسابات تقريبية لمفاصل K لسمك الصفائح حتى 150 مم.

بناءً على دراسة تأثير العوامل الثلاثة الرئيسية (التركيب، تشبع الغاز، ميزات التصميم) المساهمة في تكوين الشقوق الباردة، تم تحديد معيار لتقييم حساسية الفولاذ لتكوين مثل هذه الشقوق - معيار تكوين الشقوق (الكمبيوتر):

ف ث = ف سم + ن/60 + 0.25∙ك/105،

حيث H هي كمية الهيدروجين المنتشر في معدن اللحام؛ K - معامل شدة الصلابة. P cm - معامل يميز التقصف بسبب التحول الهيكلي ويتم حسابه باستخدام معادلة Ito-Bessio،٪:

P cm = C + Si/30 + (Mn + Cu + Cr)/20 + Ni/60 + (Mo + V)/15 + 5∙V؛

أظهرت العديد من الدراسات أن الفولاذ يكون عرضة للتشقق البارد إذا كان P c > 0.286.

اعتمادًا على درجة المعدن الأساسي وظروف تشغيل الهيكل، تتغير أيضًا مجموعة المؤشرات التي تحدد مفهوم قابلية اللحام. وبالتالي، فإننا نعني بقابلية اللحام الجيدة للفولاذ منخفض الكربون المخصص لتصنيع الهياكل التي تعمل تحت أحمال ثابتة، القدرة، باستخدام التكنولوجيا التقليدية، على الحصول على وصلة ملحومة تساوي قوة المعدن الأساسي، دون حدوث تشققات في اللحام المعدن ودون تقليل الليونة في المنطقة المتأثرة بالحرارة. يجب أن يكون معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة في الحالة قيد النظر مقاومًا للانتقال إلى حالة هشة عند درجة حرارة تشغيل الهياكل وعند تركيز الضغط الذي يحدده شكل الوحدة.

عند لحام سبائك الفولاذ المستخدمة في تصنيع المعدات الكيميائية، فإن قابلية اللحام، بالإضافة إلى المؤشرات المذكورة أعلاه، تعني أيضًا مقاومة تكوين الشقوق وهياكل التصلب في المنطقة المتأثرة بالحرارة وتوفير خصائص خاصة (مقاومة التآكل، القوة عند درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة). عند تسطيح الأجزاء المعرضة للتآكل، تصبح مقاومة معدن اللحام ضد التآكل، أي التدمير التدريجي بسبب التآكل الميكانيكي، ذات أهمية خاصة.

عند تحليل قابلية اللحام، لا ينبغي للمرء أن يغيب عن باله حقيقة أن التعرض لدرجات حرارة كبيرة يؤدي إلى تليين الفولاذ المتصلب حرارياً. وبالتالي، قبل تطوير تقنية اللحام أو السطح، يجب تحديد قابلية لحام القاعدة والحشو ومعادن اللحام؛ احتمال الشقوق. تليين السبائك ووصف التدابير اللازمة لتقليل أو القضاء على الظواهر غير المرغوب فيها.

استنادًا إلى تحليل أكثر من 200 مخطط طور ثنائي لـ 23 معدنًا هيكليًا معروفًا، تم وضع توقعات لقابلية اللحام الفيزيائي للمعادن المختلفة مع بعضها البعض (الشكل 1). يمكن استخدام هذا التنبؤ لاختيار أزواج من المعادن التي لها قابلية اللحام الفيزيائية، وكذلك لاختيار عناصر صناعة السبائك للسبائك. ومع ذلك، في رأينا، من أجل الحصول على فكرة عن قابلية اللحام الفيزيائية لزوج من المعادن، فمن الملائم والأكثر صحة استخدام مفهوم معامل الإقامة الذي قدمه تشالمرز.

يمكن أيضًا التنبؤ بقابلية اللحام الفيزيائي للمعادن المتباينة من خلال قيم نصف قطرها الذري وقدرتها الكهربية. يتم تحديد الذوبان المتبادل للعناصر من خلال تشابه الشبكات البلورية للمذيب والمكون القابل للذوبان، والفرق في نصف القطر الذري للمكونات وقيم الكهربية.

لتحديد حدود الذوبان، يتم إنشاء مخططات الذوبان في إحداثيات "نصف القطر الذري للعنصر - السالبية الكهربية". تم إنشاء شكلين بيضاويين مساعدين على هذه المخططات: الشكل الداخلي - مع محور رئيسي يقيس ± 0.2 وحدة سالبية كهربية ومحور صغير يقيس ± 8% من الفرق في نصف القطر الذري، والخارجي - مع محور رئيسي يبلغ ± 0.4 سالبية كهربية وحدات ومحور ثانوي قدره ± 15٪ من الفرق في نصف القطر الذري (الشكل 2). يوجد داخل القطع الناقص الصغير معادن تشكل محاليل صلبة غير محدودة مع معدن مذيب معين. بين القطع الناقص الصغيرة والكبيرة توجد معادن ذات ذوبان محدود في معدن المصفوفة. خارج القطع الناقص الكبير، تكون عوامل التكافؤ والحجم غير مواتية لتشكيل المحاليل الصلبة، أي لتشكيل وصلة ملحومة.

اي جي

آل

الاتحاد الأفريقي

يكون

قرص مضغوط

شركة

سجل تجاري

النحاس

الحديد

ملغ

من

شهر

ملحوظة

ني

الرصاص

نقطة

يكرر

سن

تا

تي

الخامس

دبليو

زر

أرز. 1.التنبؤ بإمكانية لحام معادن مختلفة باستخدام مخططات الحالة:
X - أزواج قابلة للحام تشكل مركبات بين المعادن؛ S - أبخرة جيدة اللحام تشكل محاليل صلبة؛ ج - أزواج قابلة للحام، وتتميز بتكوين بنية مجهرية معقدة؛ د - لا توجد بيانات كافية، ويلزم اتخاذ تدابير خاصة للحام؛ ن - لا توجد معلومات متاحة

الاستثناء من نظرية الذوبان شبه التجريبية الموصوفة هو أنظمة المعادن المقاومة للحرارة: التنغستن والكروم والفاناديوم والكروم وغيرها، حيث يمكن ملاحظة تكوين المراحل المتوسطة، على الرغم من أن شبكاتها البلورية متشابهة، وتكون سالبيتها الكهربية مواتية. لتكوين المحاليل الصلبة .

تعد قابلية اللحام الفيزيائية شرطًا ضروريًا ولكنه ليس كافيًا لوجود قابلية اللحام الوظيفية. على سبيل المثال، خلال فترة الإدخال الصناعي لسبائك التيتانيوم القابلة للحام ماديًا لبعضها البعض، نشأت مشاكل في الدعم التكنولوجي لقابلية اللحام الوظيفية المرتبطة بتكوين طبقة مشبعة بالغاز (ألفا) في الطبقات السطحية أثناء اللحام.

الشرط الكافي لضمان قابلية اللحام الوظيفية هو قابلية اللحام التكنولوجي.

تعد قابلية اللحام التكنولوجية خاصية معقدة للمعادن والسبائك، مما يعكس استجابتها لعملية اللحام وتحديد الملاءمة الفنية النسبية للمواد لأداء مهام محددة. المفاصل الملحومة، واستيفاء شروط عملها اللاحق. غالبًا ما يستخدم مفهوم قابلية اللحام التكنولوجية عمليًا في التقييم المقارن للمواد الحالية وتطوير المواد الجديدة دون ارتباطها المباشر أنواع محددةالمنتجات الملحومة. كلما زادت أنواع اللحام المطبقة على معدن معين واتسعت حدود الظروف المثالية لكل نوع من أنواع اللحام، مما يضمن إمكانية الحصول على وصلات ملحومة بالجودة المطلوبة، كلما كانت قابلية اللحام التكنولوجية أفضل.

أرز. 2.تأثير نصف القطر الذري والسالبية الكهربية على ذوبان عناصر السبائك المختلفة في الحالة الصلبة في الحديد (أ) والنيوبيوم (ب)

كقاعدة عامة، تعد قابلية اللحام التكنولوجية المعروفة للمواد المختلفة بمثابة بنك بيانات لقابلية اللحام الوظيفية. بناءً على تحليل قابلية اللحام التكنولوجية للمادة الهيكلية المختارة، يتم اختيار البيانات اللازمة لضمان قابلية اللحام الوظيفية: نوع اللحام وأنماطه، والمواد الاستهلاكية للحام، وما إلى ذلك.

تعتمد قابلية اللحام التكنولوجية على عوامل مختلفة مترابطة. ويمكن تقسيمها إلى ثلاث مجموعات: العامل المادي، وعامل التصميم، والعامل التكنولوجي.

ويعتبر العامل المادي هو الأهم بين هذه المجموعات. الخصائص التالية للمعدن الأساسي لها تأثير كبير على قابلية اللحام التكنولوجية:

التركيب الكيميائي، الذي يحدد نطاق درجة حرارة التبلور؛ تكوين الطور، وكذلك التحولات الطورية والهيكلية أثناء مرحلتي التسخين والتبريد؛

دافيء الخصائص الفيزيائيةوالتي تحدد مساحة ودرجة إتمام عمليات التحويل التي تحدث في المادة تحت تأثير دورة اللحام؛

الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي تحدد نشاط التفاعلات الفيزيائية والكيميائية في حوض اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة؛

الخواص الميكانيكية التي تحدد قدرة المادة على تحمل التأثيرات الميكانيكية (الضغوط) الناشئة بسبب التسخين والتبريد غير المتساويين والصلابة الهيكلية وعوامل أخرى دون تدمير.

يتم تحديد عامل التصميم حسب نوع الهيكل الملحوم. يحدد نوع الهيكل الشكل والموضع النسبي للعناصر الملحومة، وكتلتها وسمكها، ونوع الوصلة الملحومة، وشكل تحضير الحواف للحام، وتسلسل الوصلات الملحومة، وصلابة الهيكل الملحوم، والإجهاد حالة عناصر هذا الهيكل قبل التثبيت، والموقع المكاني للحام، وما إلى ذلك.

يحدد العامل التكنولوجي قابلية لحام المعادن اعتمادًا على نوع وطريقة اللحام، وتركيبة الأقطاب الكهربائية المستخدمة، وأسلاك اللحام، والتدفق، وغازات التدريع، ودرجة الحرارة. بيئةطبيعة تحضير الأجزاء للحام وما إلى ذلك.

بالمقارنة مع الآخرين العمليات التكنولوجيةمن أجل الحصول على المنتجات، تتمتع عملية اللحام بميزات محددة لها تأثير أقوى على خصائص المادة التي يتم معالجتها. وتشمل هذه ميزات التأثيرات الحرارية وحدوث العمليات المعدنية والتأثيرات الميكانيكية.

ميزات التأثيرات الحرارية هي:

التسخين غير المتكافئ (يتراوح تدرج درجة الحرارة أثناء اللحام، اعتمادًا على نوع اللحام، من مئات الدرجات إلى عدة آلاف من الدرجات لكل ملليمتر)؛

درجات حرارة تسخين عالية في منطقة عمل مصدر الحرارة، تصل إلى نقطة غليان المادة، على سبيل المثال أثناء اللحام بالليزر؛

معدلات تسخين وتبريد عالية (من عشرات إلى آلاف الدرجات في الثانية).

العمليات المعدنية التي تحدث في حوض اللحام لها أيضًا خصائصها الخاصة:

سطح كبير من المعدن المنصهر بالنسبة لحجمه (0.5-100 مم -1)؛ وهذا يحدد التأثير الكبير للتفاعلات التي تحدث على سطح حوض اللحام على التغير في خصائص المعدن في كامل حجم اللحام؛

كتلة صغيرة نسبيًا من المعدن المنصهر (من عدة كيلوغرامات في اللحام الكهربائي الخبث إلى أجزاء من مائة من الجرام عند لحام الأجزاء الدقيقة) ؛

نشاط العمليات الكيميائية والفيزيائية لتفاعل المعدن المنصهر مع البيئة ومواد اللحام، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى ارتفاع درجة الحرارة.

تشمل ميزات التأثير الميكانيكي ما يلي:

حدوث ضغوط في المفاصل الملحومة، تصل في كثير من الحالات إلى قوة الخضوع؛

التأثير على المفصل الملحوم للضغوط المتبقية التي كانت موجودة في الهيكل قبل اللحام.

تؤدي مجموعة العوامل المؤثرة على قابلية اللحام إلى عواقب غير مرغوب فيها:

اختلاف حاد في التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية وبنية معدن اللحام عن التركيب الكيميائي وبنية وخصائص المعدن الأساسي؛

التغيرات في هيكل وخصائص المعدن الأساسي في المنطقة المتأثرة بالحرارة؛

حدوث ضغوط كبيرة في الهياكل الملحومة، مما يؤدي في بعض الحالات إلى تكوين الشقوق.

تكوين أكاسيد حرارية يصعب إزالتها أثناء عملية اللحام، مما يعيق العملية ويلوث معدن اللحام ويقلل من جودته؛

تكوين جيوب مسامية وغازية في المعدن المترسب مما يؤثر على كثافة وقوة الوصلة الملحومة.

لتقليل التغيرات السلبية في خصائص المفاصل الملحومة والقضاء على العيوب فيها، يتم تنفيذ تدابير تكنولوجية خاصة:

يستخدمون دورة اللحام الحراري التي تقضي على تكوين هياكل التصلب (التسخين الأولي والمصاحب، واللحام في أقسام قصيرة، وما إلى ذلك)؛

من أجل تقليل محتوى الهيدروجين في معدن الوصلة الملحومة، فإنها تعمل على تحسين حماية المعدن في حوض اللحام، وإعداد سطح الحواف الملحومة ومواد اللحام بعناية، واستخدام التدفقات وطلاءات الأقطاب الكهربائية ذات المحتوى المنخفض من الهيدروجين، وما إلى ذلك .;

إجراء المعالجة الحرارية للمفصل الملحوم مباشرة بعد اللحام (التطبيع، والتصلب، والتلطيف، وما إلى ذلك)؛

تطبيق الأساليب التكنولوجية التي تقلل من الضغوط المتبقية (اللحام المتتالي، استخدام الأجهزة التي تخلق ضغوطًا ضاغطة، وما إلى ذلك)

إن قابلية لحام الفولاذ هي خاصية تشير إلى إمكانية لحام المعدن بخصائص ميكانيكية مرضية دون تكوين تشققات. متفرق أربع مجموعات من قابلية اللحام للفولاذ:

قابلية اللحام جيدة
قابلية اللحام مرضية
قابلية اللحام محدودة
ضعف قابلية اللحام

عادة، يتمتع الفولاذ ذو المحتوى المنخفض من الكربون بقابلية لحام جيدة، في حين أن الفولاذ الذي يحتوي على نسبة عالية من الكربون لديه قابلية لحام محدودة أو ضعيفة.

مجموعة قابلية اللحام 1 - الفولاذ القابل للحام جيدًا

يمكن لحام الفولاذ الذي ينتمي إلى المجموعة 1 بدون تسخين وبدون معالجة حرارية لاحقة إلزامية، ويتم استخدامه فقط إذا كان من الضروري تخفيف الضغوط الداخلية للمعدن بعد اللحام.

يشمل الفولاذ القابل للحام جيدًا الفولاذ St1، St2، St3، St4، الفولاذ 08، 10، 15، 20، الفولاذ 15G، 15Kh، 20G، 20Kh، 20KhGSA، 12KhN2، 12Kh18N9T، 08Kh18N10 والعديد من درجات الفولاذ الأخرى منخفضة الكربون.

مجموعة قابلية اللحام 2 - فولاذ قابل للحام بشكل مرضي

الفولاذ الذي ينتمي إلى المجموعة 2 عند اللحام الظروف العاديةليست عرضة لتشكيل الشقوق في طبقات، وكذلك الفولاذ الذي يتطلب التسخين المسبق والمعالجة الحرارية اللاحقة لتحقيق خصائص مرضية للحام.

فولاذ المجموعة الثانية يشمل St4ps، St5Sp، فولاذ 30، 35.30L، 35L، 12Х2Н4А، 20ХН3А.

مجموعة قابلية اللحام 3 - فولاذ محدود قابلية اللحام

فولاذ المجموعة 3 عرضة للتشققات عند اللحامات. لمنع تكون الشقوق، يتم تسخين فولاذ المجموعة 3 ومعالجته حراريًا بعد اللحام.

المجموعة ذات قابلية اللحام المحدودة تشمل الفولاذ 40، 45، 50 St6ps، 17X18N9، 12X18N9، 20X2H4A 30HM، 30XHOS، 33HS.

مجموعة قابلية اللحام 4 - فولاذ ضعيف اللحام

يصعب لحام فولاذ المجموعة 4، وغالبًا ما تتشكل شقوق عند اللحامات، ويجب تسخينها قبل اللحام وأثناء عملية اللحام. المعالجة الحرارية مطلوبة أيضًا بعد اللحام.

تتضمن المجموعة 4 فولاذ الأدوات غير المخلوط U7، U8، U8A، U8G، U9، U10، U11، U12، 40G، سبائك الفولاذ الهيكلي 45G، 50G، 50X، 50KhG، 50KhGA، الفولاذ 55L، 65، 75، 85، 60G، 65G، 70G، 55S2، 55SA، 60S2، 60 S2A، H12، H12M، 7X3، 8X3، HVG، HV4، 5HHOM، 6HVG.

جدول قابلية اللحام للفولاذ.

قابلية اللحام لمختلف درجات الصلب

دعونا نلقي نظرة على قابلية اللحام لدرجات الفولاذ الأكثر شيوعًا.

قابلية اللحام للصلب 09g2s و St3

ينتمي الفولاذ St3 GOST 380-94 و09g2s GOST 19281-89 إلى المجموعة 1، ولا يتطلب لحامها تسخينًا. التماس اللحام، إذا تم اتباع التكنولوجيا، ليس عرضة للتكسير.

قابلية اللحام للفولاذ 10 و 20

ينتمي الفولاذ 10 والصلب 20 GOST 1050-88 إلى مجموعة قابلية اللحام 1. الأجزاء المصنوعة من درجات الفولاذ المحددة ملحومة جيدًا دون تسخين إضافي.

قابلية اللحام للصلب 45

ينتمي الفولاذ الكربوني 45 GOST 1050-88 إلى مجموعة قابلية اللحام 3. بالنسبة للحام، يجب تسخين هذا الفولاذ، وبعد اللحام يجب أن يخضع للمعالجة الحرارية.

28 أبريل 2017

تصنيف قابلية اللحام للفولاذ

الصلب هو المادة الهيكلية الرئيسية، وهو عبارة عن سبيكة من الحديد مع الكربون والشوائب المختلفة. جميع العناصر التي تشكل منتجات الصلب تؤثر على خصائصها (على وجه الخصوص، قابلية اللحام للفولاذ).

المؤشر الرئيسي لقابلية اللحام هو مكافئ الكربون، والذي تم تعيينه على أنه Seq. يأخذ هذا المعامل الشرطي في الاعتبار مستوى تأثير مكونات الكربون والسبائك على خصائص اللحام.

العوامل المؤثرة على قابلية اللحام للفولاذ:

سمك العينة المعدنية
حجم الشوائب الضارة
الظروف البيئية
قدرة الكربون
مستوى السبائك
البنية المجهرية

المعلمة الرئيسية للمعلومات هي التركيب الكيميائي للمادة.

مجموعات قابلية اللحام

مع الأخذ في الاعتبار جميع المعايير المذكورة أعلاه، يمكن تقسيم قابلية اللحام إلى مجموعات ذات خصائص مختلفة.

تصنيف المعادن حسب قابلية اللحام:

جيد - معامل Sek لا يقل عن 0.25٪ - للمنتجات المصنوعة من الفولاذ منخفض الكربون، بغض النظر عن الظروف الجوية، وسمك المنتج، والتحضير الأولي.

مرضية - يتراوح معامل Sek بين 0.25-0.35٪. القيود: على قطر المنتج الملحوم، الشروط بيئة طبيعية. لا يُسمح بسمك المادة أكثر من 2 سم، ويجب ألا تقل درجة حرارة الهواء عن 5 درجات تحت الصفر، ويكون الطقس هادئًا.
محدود – معامل Sekv يتراوح بين 0.350-0.45%. لتشكيل وصلة ملحومة عالية الجودة، يلزم التسخين المسبق للمادة. يعد هذا الإجراء ضروريًا للتحول الأوستنيتي "السلس" وإنشاء هياكل مستقرة (البينيت والفريت والبيرلايت).
سيء – يبلغ معامل الكرون السويدي حوالي 45% (الفولاذ 45). في في هذه الحالةمن المستحيل ضمان ثبات وصلة اللحام دون التسخين المسبق للحواف المعدنية والمعالجة الحرارية للهيكل النهائي. لإنشاء البنية المجهرية المطلوبة، من الضروري إجراء التدفئة والتبريد بشكل إضافي.

توفر مجموعات قابلية اللحام فرصة لفهم الخصائص التكنولوجية لحام سبائك الحديد والكربون بدرجات محددة.

اعتمادًا على الفئة والمعلمات التكنولوجية، يمكن تعديل خصائص الوصلات الملحومة من خلال تأثيرات درجات الحرارة المتعاقبة. يمكن إجراء المعالجة الحرارية بعدة طرق: التقسية، والتصلب، والتطبيع، والتليين. الأكثر شعبية هي تصلب وتلطيف. تعمل مثل هذه الإجراءات على زيادة الصلابة وبالتالي قوة الوصلة الملحومة وتمنع تكون الشقوق في المادة وتخفيف الضغط. يعتمد معدل التقسية على الخصائص المطلوبة للمادة.

كيف تؤثر شوائب صناعة السبائك على قابلية اللحام؟

تأثير عناصر السبائك الرئيسية على قابلية اللحام للصلب

الفوسفور والكبريت من الشوائب الضارة. محتوى هذه العناصر الكيميائية للفولاذ منخفض الكربون هو 0.4-0.5٪.

يعد الكربون عنصرا هاما في تكوين السبائك، والذي يحدد مؤشرات مثل الصلابة، والليونة، والقوة، وغيرها من خصائص المادة. محتوى الكربون في حدود 0.25% لا يؤثر على جودة اللحام. وجود أكثر من 0.25% من هذه المادة الكيميائية. يساهم العنصر في تكوين تصلب المفاصل، والمناطق المتأثرة بالحرارة، وتشكل الشقوق.

نحاس. لا يزيد محتوى النحاس كشوائب عن 0.3٪، كمادة مضافة للفولاذ منخفض السبائك - في حدود 0.15-0.50٪، كمكون لصناعة السبائك - لا يزيد عن واحد بالمائة. يعمل النحاس على تحسين مقاومة المعدن للتآكل دون المساس بجودة اللحام.

المنغنيز. محتوى المنغنيز الذي يصل إلى واحد بالمائة لا يؤدي إلى تعقيد عملية اللحام. إذا كان المنغنيز 1.8-2.5٪، فلا يمكن استبعاد تكوين الهياكل المتصلبة والشقوق والمناطق المتأثرة بالحرارة.

السيليكون. هذا العنصر الكيميائي موجود في المعدن كشوائب - 0.30 بالمائة. هذه الكمية من السيليكون لا تؤثر على جودة التوصيل المعدني. إذا كان السيليكون موجودا في نطاق 0.8-1.5٪، فإنه يعمل كمكون لصناعة السبائك. في هذه الحالة، هناك احتمال لتشكيل أكاسيد حرارية، مما يضعف جودة الاتصال المعدني.

النيكل، مثل الكروم، موجود في الفولاذ منخفض الكربون، محتواه يصل إلى 0.3٪. في المعادن ذات السبائك المنخفضة، يمكن أن يكون النيكل حوالي 5٪، وفي المعادن ذات السبائك العالية - حوالي 35 في المائة. يزيد المكون الكيميائي من خصائص ليونة وقوة المعدن، ويحسن جودة الوصلات الملحومة.

الكروم. يقتصر مقدار هذا المكون في الفولاذ منخفض الكربون على 0.3 في المائة، ويمكن أن يكون محتواه في المعادن منخفضة السبائك في حدود 0.7-3.5٪، وسبائك - 12-18 في المائة، وسبائك عالية - حوالي 35٪. في وقت اللحام، يعزز الكروم تكوين الكربيدات، مما يضعف بشكل كبير مقاومة التآكل للمعدن. يعزز الكروم تكوين أكاسيد حرارية تؤثر سلبًا على جودة اللحام.

الموليبدينوم. يقتصر وجود هذا العنصر الكيميائي في المعدن على 0.8 بالمائة. هذه الكمية من الموليبدينوم لها تأثير إيجابي على خصائص القوةسبيكة، ولكن أثناء عملية اللحام يحترق العنصر، ونتيجة لذلك تتشكل الشقوق في المنطقة المودعة من المنتج.

الفاناديوم. يمكن أن يتراوح محتوى هذا العنصر في سبائك الفولاذ من 0.2 إلى 0.8 بالمائة. يساعد الفاناديوم على زيادة اللدونة واللزوجة للمعدن، ويحسن بنيته، ويزيد من مؤشر الصلابة.

النيوبيوم والتيتانيوم. وتوجد هذه المكونات الكيميائية في معادن مقاومة للحرارة والتآكل، ولا يزيد تركيزها عن واحد بالمائة. يقلل النيوبيوم والتيتانيوم من حساسية السبائك المعدنية للتآكل بين الحبيبات.

الحد الأدنى

تعتبر قابلية اللحام للصلب مؤشرًا مقارنًا، اعتمادًا على التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية والبنية الدقيقة للمادة. وفي الوقت نفسه، يمكن تعديل القدرة على إنشاء وصلات ملحومة عالية الجودة بفضل النهج التكنولوجي المدروس، وتلبية متطلبات اللحام، وتوافر المعدات الخاصة الحديثة.

أثناء عملية اللحام، يجب أن تتوافق خصائص الوصلات الملحومة مع خصائص المعدن الأساسي. يتم تقييم هذا الامتثال من خلال خاصية تسمى قابلية اللحام. قابلية اللحام هي خاصية تكنولوجية معقدة للمعادن والسبائك، تعبر عن استجابتها لعملية اللحام.

قابلية اللحام- قدرة المعادن التي يتم لحامها ومعدن اللحام على تكوين وصلة ملحومة تلبي المتطلبات التصميمية والتشغيلية. يجب ألا تحتوي الوصلة الملحومة على شقوق أو مناطق معدنية ذات خصائص بلاستيكية منخفضة. يمكن أن يؤدي ظهور الشقوق وانخفاض خصائص البلاستيك إلى تدمير الوصلات الملحومة أثناء التشغيل.

قابلية اللحام - قدرة المعادن الملحومة على تشكيل وصلة ملحومة تلبي متطلبات التصميم والتشغيل

إذا كانت المعادن الملحومة تشكل وصلة ملحومة تلبي متطلبات التصميم والتكنولوجية والتشغيلية، فهي ملحومة بشكل جيد.

يميز بدنيو التكنولوجيةقابلية اللحام.

بدني قابلية اللحام- خاصية المواد لإنشاء وصلة ملحومة متجانسة المواد الكيميائية تواصل. تتمتع جميع المعادن النقية عمليًا بقابلية اللحام هذه.

التكنولوجية قابلية اللحام– الخصائص التكنولوجية للصلب والتي تحدد مدى استجابته لتأثير عملية اللحام وقدرته على تكوين وصلة ملحومة ذات خصائص أداء محددة.

المؤشر الكمي لقابلية اللحام هو محتوى الكربون المكافئ، والذي يتم تحديده وفقًا لـ GOST 27772-88 باستخدام الصيغة (3.2). في الصيغة، يتم جمع حصة تأثير كل عنصر من عناصر صناعة السبائك على قابلية لحام الفولاذ (النسبة المئوية لكل عنصر مضروبة في المعامل المحدد في الصيغة) مع النسبة المئوية لمحتوى الكربون في الفولاذ الذي يتم لحامه.

t هو سمك المعدن الذي يتم لحامه.

لو س ه 0,25%, ومن ثم لا تحدث تشققات في المنطقة المتأثرة بالحرارة وتعتبر قابلية اللحام جيدة.

لو ج ه = 0.25?0.35%,ثم قابلية اللحام مرضية. قد تحدث تشققات ويجب تطبيق التسخين المسبق لمنع حدوثها. يُسمح باللحام بدون تسخين بسماكة معدنية تصل إلى 10 مم.

لو ج ه = 0.35?0.4%,ثم تكون قابلية اللحام محدودة.

مطلوب التدفئة المسبقة والمساعدة.

إذا س ه> 0,4%, ومن ثم لا يمكن لحام الفولاذ باستخدام طرق اللحام التقليدية.

جميع أنواع الفولاذ منخفض الكربون، والتي تحتوي على كمية أقل من الكربون 0,25%, لحام جيدا. وهذا يضمن قوة متساوية للمفصل الملحوم، وتكون اللحامات مقاومة بدرجة كافية للتشقق.

يتم أيضًا لحام الفولاذ منخفض السبائك المستخدم في البناء جيدًا، ولديه المقاومة اللازمة للتكسير وله الخصائص الميكانيكية اللازمة للمفاصل الملحومة بعد اللحام.

عند لحام الفولاذ المقوى بالحرارة، يتعطل هيكل المعدن المتكون أثناء المعالجة الحرارية. الحصول على اتصال متساوي القوة عند لحام مثل هذا الفولاذ يسبب صعوبات معينة ويتطلب تقنيات تكنولوجية خاصة.

للحصول على تقييم أكثر دقة لقابلية اللحام، يتم استخدام مجموعة من مؤشرات قابلية اللحام. تتم مقارنة قيمة كل مؤشر تم الحصول عليه عند اختبار الوصلة الملحومة بالقيمة القياسية لنفس المؤشر

تحدد مؤشرات قابلية اللحام الملاءمة الفنية للفولاذ والسبائك لعملية اللحام.

يشمل هذا المجمع ما يلي المؤشرات الرئيسية لقابلية اللحام:

مقاومة التكسير الساخن (انظر البند 4.3.2)؛
مقاومة التكسير البارد (انظر البند 4.3.2)؛
حساسية الفولاذ للتأثيرات الحرارية للحام؛
أكسدة الفولاذ أثناء تسخين اللحام.
حساسية لتشكيل المسام.
قوة الشد الثابتة لمعدن اللحام أو المفصل الملحوم ككل؛
قوة تأثير معدن اللحام أو المفصل الملحوم ككل؛
مقاومة التآكل.
مقاومة الشيخوخة الاصطناعية.

بالإضافة إلى ذلك، تتضمن مجموعة المؤشرات تحليل كيميائيلحام المعادن والمناطق المتضررة بالحرارة، بالإضافة إلى تحليل بنيتها الكلية والمجهرية.

إذا كان هناك مؤشر واحد على الأقل لقابلية اللحام لا يلبي المتطلبات، فإن المعدن يعتبر ذو قابلية لحام ضعيفة بالنسبة لطريقة لحام معينة والتكنولوجيا المعتمدة.

تجدر الإشارة إلى أن الفولاذ عالي السبائك والسبائك والفولاذ متوسط الكربون وعالي الكربون أكثر عرضة لتكوين الشقوق الساخنة والباردة. يتم لحام الفولاذ المستخدم في البناء جيدًا، ويتمتع بالمقاومة اللازمة لتكوين الشقوق الساخنة والباردة، كما يتمتع بالخصائص الميكانيكية اللازمة للوصلات الملحومة بعد اللحام.

يتم لحام الفولاذ المستخدم في البناء بشكل جيد، دون تكوين شقوق ساخنة وباردة، كما يتمتع بالخصائص الميكانيكية اللازمة للوصلات الملحومة بعد اللحام.

قابلية اللحام- خاصية المعدن أو مجموعة المعادن لتشكيل اتصال يلبي المتطلبات التي يحددها تصميم المنتج وتشغيله باستخدام تقنية اللحام المعمول بها.

تعتمد قابلية اللحام للصلب إلى حد كبير على درجة صناعة السبائك والهيكل ومحتوى الكربون فيه. الكربون له التأثير الأكبر على قابلية اللحام. كلما زاد محتواه من الفولاذ، زاد احتمال تكوين شقوق باردة أو ساخنة، وأصبح من الصعب ضمان قوة متساوية للمفصل الملحوم والمعدن الأساسي.

المؤشر الكمي لقابلية اللحام للصلب هو محتوى الكربون المكافئ الذي تحدده الصيغة

وفقا لقابلية اللحام، يتم تقسيم الفولاذ إلى أربع مجموعات، والتي تتميز بقابلية اللحام الجيدة والمرضية والمحدودة والضعيفة.

ويرد في الجدول تصنيف درجات الفولاذ الرئيسية حسب قابلية اللحام. 7.1.

الجدول 7.1
تصنيف الفولاذ حسب قابلية اللحام

ل المجموعة الأولىوتشمل هذه الفولاذ الذي لا يتجاوز فيه Ceq 0.25%. يتم لحامها في أي وضع دون التسخين والمعالجة الحرارية اللاحقة. جودة المفاصل الملحومة عالية.

في المجموعة الثانيةيشمل الفولاذ مع ما يعادل C في حدود 0.25...0.35%. للحصول على وصلات ملحومة عالية الجودة من هذه الفولاذ، من الضروري الالتزام الصارم بظروف اللحام المثالية، واستخدام مواد حشو وتدفقات خاصة، وإعداد الحواف بعناية للحام. في بعض الحالات، يلزم التسخين إلى درجة حرارة 100...150 درجة مئوية تليها المعالجة الحرارية.

ل المجموعة الثالثةوتشمل هذه الفولاذ الذي تتراوح قيم التسلسل له بين 0.35...0.45%. يتم إجراء اللحام بالتسخين المسبق لدرجة حرارة 250...400 درجة مئوية والتلطيف اللاحق.

المجموعة الرابعةهي الفولاذ مع Ceq أكثر من 0.45%. من الصعب جدًا لحام فولاذ هذه المجموعة. يتطلب اللحام الخاص بهم درجة حرارة عالية أولية، وفي بعض الحالات، تسخين مصاحب للمعالجة الحرارية اللاحقة - درجة حرارة عالية أو تطبيع.

أسئلة التحكم

كم عدد المناطق التي يحتوي عليها لهب الأوكسي أسيتيلين؟
ما هو الغاز الموجود بكثرة في اللهب المؤكسد؟
اذكر نوع اللهب المستخدم عند لحام منتجات الحديد الزهر.
كيف يتم تنظيم الطاقة الحرارية للهب؟
لماذا تسمى المنطقة التي يتم فيها اللحام بمنطقة الاسترداد؟
ما هي العناصر الكيميائية عوامل إزالة الأكسدة؟
لماذا يعد التسخين المفرط للمعدن الأساسي أثناء اللحام أمرًا خطيرًا؟
اذكر طرق القضاء على التشوهات أثناء اللحام.
كيف يتم قياس قابلية اللحام للصلب؟
ما هي أنواع الفولاذ التي تتمتع بقابلية لحام جيدة؟

تشير قابلية اللحام إلى قدرة الفولاذ بتركيبة كيميائية معينة على إنتاج وصلة ملحومة عالية الجودة بدون شقوق ومسام وعيوب أخرى، عند لحامها بطريقة أو بأخرى. يحدد التركيب الكيميائي للصلب هيكله وخصائصه الفيزيائية، والتي يمكن أن تتغير تحت تأثير تسخين وتبريد المعدن أثناء اللحام. تتأثر قابلية اللحام بالفولاذ بمحتوى الكربون وعناصر السبائك فيه. لإصدار حكم أولي حول قابلية لحام الفولاذ ذي التركيب الكيميائي المعروف، يمكن حساب محتوى الكربون المكافئ باستخدام الصيغة

بناءً على قابلية اللحام، يمكن تقسيم جميع أنواع الفولاذ إلى أربع مجموعات:

1. ملحومة جيداً بمكافئ لا يزيد عن 0.25. لا تتشقق هذه الفولاذات عند لحامها بالطريقة المعتادة، أي بدون التسخين الأولي والمصاحب والمعالجة الحرارية اللاحقة.

2. قابلة للحام بشكل مُرضي، حيث تتراوح قيمة C eq بين 0.25-0.35؛ فهي تسمح باللحام دون حدوث تشققات، إلا في ظل ظروف الإنتاج العادية، أي عند درجة حرارة محيطة أعلى من 0 درجة مئوية، وغياب الرياح، وما إلى ذلك.

تشمل هذه المجموعة أيضًا الفولاذ الذي يتطلب التسخين المسبق أو المعالجة الحرارية الأولية واللاحقة لمنع تكون الشقوق أثناء اللحام في ظروف مختلفة عن الظروف العادية (عند درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية، والرياح، وما إلى ذلك).

3. قابلية اللحام المحدودة، حيث تتراوح قيمة C eq بين 0.35-0.45؛ فهي عرضة للتشقق عند لحامها في الظروف العادية. عند لحام مثل هذا الفولاذ، من الضروري المعالجة الحرارية الأولية والتدفئة. تخضع معظم أنواع الفولاذ في هذه المجموعة للمعالجة الحرارية بعد اللحام.

4. قابلية اللحام ضعيفة، حيث يكون مكافئ C أعلى من 0.45؛ مثل هذه الفولاذ عرضة للتشقق أثناء اللحام.

لا يمكن ربطها إلا بالمعالجة الحرارية الأولية والتسخين أثناء عملية اللحام والمعالجة الحرارية اللاحقة. للمعادن ذات سمك صغير قيمة الحدمع مكافئ يمكن زيادتها إلى 0.55. من المفترض أن تكون درجة حرارة التسخين المسبق للفولاذ منخفض السبائك، اعتمادًا على قيمة Ceq، كما يلي:

يؤدي التسخين المسبق إلى إبطاء عملية التبريد ويمنع حدوث الشقوق الباردة أثناء اللحام.

يتم تحديد قابلية اللحام للصلب أيضًا من خلال اختبارات مختلفة. باستخدام الاختبارات، يتم تحديد ما إذا كانت هناك هياكل هشة في معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة عند لحام فولاذ معين، مما يساهم في تكوين الشقوق.

أبسطها هو الاختبار التكنولوجي، حيث يتم لحام لوحة مستطيلة بلوحة من الفولاذ قيد الاختبار باستخدام لحام فيليه من جانب واحد (الشكل 127، أ). بعد التبريد في الهواء الهادئ، يتم ضرب اللوحة بمطرقة، مما يؤدي إلى تدمير التماس من جانب قمتها. إذا تم العثور على آثار شقوق أو دمار تم تشكيلها مسبقًا في شكل سحب من المعدن الأساسي بالقرب من خط التماس، فإن الفولاذ لديه قابلية لحام محدودة ويتطلب التسخين المسبق والمعالجة الحرارية اللاحقة.

يمكن التحقق من ميل الفولاذ السميك إلى تكوين شقوق باردة عن طريق الانهيار باستخدام طريقة مصنع كيروف (الشكل 127، ب، vig). يتم عمل فجوة بقطر 80 مم في منتصف عينة مربعة (130 × 130 مم). سمك الجزء المتبقي من العينة هو 2، 4، 6 ملم. يتم دمج بكرة واحدة أو اثنتين في التجويف (انظر الشكل 127، الباروكة)، لتبريد الجزء السفلي من الخارج بالهواء أو الماء. إذا لم تتشقق العينة أثناء تسطيح الخرزة وتبريدها بالماء، يعتبر الفولاذ قابلاً للحام بشكل جيد. إذا ظهرت الشقوق عند تبريده بالماء، ولكن لم تظهر عند تبريده بالهواء، فإن الفولاذ يعتبر قابلاً للحام بشكل مرضي. يعتبر الفولاذ قابلاً للحام إلى حد محدود إذا

تتشقق العينة أيضًا عند تبريدها في الهواء. يجب أن يتم لحام هذا الفولاذ بالتسخين المسبق إلى 100-150 درجة مئوية.

يعتبر الفولاذ الذي تتشقق عينته حتى عند تسخينه مسبقًا إلى 100-150 درجة مئوية غير قابل للحام بشكل جيد، ويتطلب هذا الفولاذ تسخينًا مسبقًا إلى 300 درجة مئوية أو أعلى عند اللحام.

إدارة التقييم العام للمقالة: نشرت: 2011.06.01

قابلية اللحام جيدة
قابلية اللحام مرضية
قابلية اللحام محدودة
ضعف قابلية اللحام

مجموعة قابلية اللحام 1 - الفولاذ القابل للحام جيدًا

مجموعة قابلية اللحام 2 - فولاذ قابل للحام بشكل مرضي

فولاذ المجموعة الثانية يشمل St4ps، St5Sp، فولاذ 30، 35.30L، 35L، 12Х2Н4А، 20ХН3А.

مجموعة قابلية اللحام 3 - فولاذ محدود قابلية اللحام

المجموعة ذات قابلية اللحام المحدودة تشمل الفولاذ 40، 45، 50 St6ps، 17X18N9، 12X18N9، 20X2H4A 30HM، 30XHOS، 33HS.

مجموعة قابلية اللحام 4 - فولاذ ضعيف اللحام

جدول قابلية اللحام للفولاذ.

قابلية اللحام لمختلف درجات الصلب

دعونا نلقي نظرة على قابلية اللحام لدرجات الفولاذ الأكثر شيوعًا.

قابلية اللحام للصلب 09g2s و St3

قابلية اللحام للفولاذ 10 و 20

قابلية اللحام للصلب 45

تصنيف الفولاذ. مبادئ التصنيف.

حسب الغرض: هيكلي، زنبركي، فعال، غلاية، سفينة، إلخ.

حسب الخصائص: مقاومة للأحماض، مقاومة للحرارة، مقاومة للحرارة، قطع عالي السرعة، إلخ.

المواد ثنائية المعدن وطرق إنتاجها

حسب التركيب الكيميائي: حسب محتوى الكربون (حتى 0.25؛ 0.25...0.45؛ أكثر من 0.45...أو أكثر من 0.5% درجة مئوية؛ بواسطة إزالة الأكسدة (k، ps، s، الجدول 1)؛ بواسطة طرق التحكم (المواد الكيميائية فقط؛ المواد الكيميائية والخصائص؛ حجم التحكم في الخواص)؛ من خلال محتوى عناصر صناعة السبائك (n/l Σ≥5% و ≥2% لكل منها؛ s/l 5...10% وw/l > 10%)؛ السبائك

عن طريق طريقة الصهر: الكهربائية (القوس، البلازما، الخبث)، أفران الحث (HF، فراغ)، المحول، بيسمر، الموقد المفتوح

عن طريق طريقة المعالجة: المدرفلة على البارد أو الساخن، المصبوبة، المطروقة

عن طريق قابلية اللحام

يجب أن يتوافق التركيب الكيميائي للصلب GOST 380 وفقًا لتحليل ذوبان عينة المغرفة مع المعايير الواردة في الجدول 1.

الجدول 1

درجة الصلب	جزء الكتلة من العناصر،٪
	كربون	المنغنيز
	لا يزيد عن 0.23
			لا يزيد عن 0.05


			لا يزيد عن 0.05


			لا يزيد عن 0.05


			لا يزيد عن 0.15

			لا يزيد عن 0.05




			لا يزيد عن 0.15
			لا يزيد عن 0.15

شيء عن المعادن.

علامات الصلب:

على سبيل المثال: St 3psV3، Steel 20،

الصلب 15 Kh1M1FA

*- فقط في الفولاذ عالي السبائك، وليس في النهاية.

العنصر الرئيسي في صناعة السبائك هو الكربون

البرونز، على سبيل المثال Br.AZhMts10-3-1.5 (الألومنيوم، الحديد، المنغنيز)؛ بر.كمتس3-1؛ MNZHKT5-1-0.2-0.2 (النحاس والنيكل والحديد والسيليكون والتيتانيوم)

مفهوم قابلية اللحام.

تُفهم قابلية اللحام الفيزيائية على أنها مجموعة من خواص المعادن والسبائك مثل قدرتها على الذوبان والانتشار المتبادل في الحالات الصلبة والسائلة ، والبلورة المشتركة للمعادن المنصهرة والحشو.

تعد قابلية اللحام التكنولوجية خاصية معقدة للمعدن، مما يعكس استجابته لعملية اللحام وتحديد مدى ملاءمته التقنية النسبية لصنع وصلات ملحومة محددة تلبي شروط تشغيلها اللاحق. كلما زاد عدد طرق اللحام المطبقة على معدن معين واتسعت حدود الظروف المثلى لكل طريقة لحام تضمن إمكانية الحصول على الجودة المطلوبة، كلما كانت قابلية اللحام التكنولوجية أفضل. تعريف قابلية اللحام موضح في GOST 29273-92.

"تعتبر المواد المعدنية قابلة للحام إلى درجة محددة في عملية معينة ولغرض معين عندما يحقق اللحام السلامة المعدنية في عملية مناسبة بحيث تتوافق الأجزاء التي يتم لحامها مع متطلبات تقنيةسواء فيما يتعلق بصفاتهم الخاصة أو فيما يتعلق بتأثيرهم على البنية التي يشكلونها.

تستخدم التقييمات النوعية لقابلية لحام الفولاذ على نطاق واسع في الممارسة الصناعية كتقييمات لدرجة قابلية اللحام:

I - قابلية اللحام الجيدة - عندما يتم استيفاء الخصائص التشغيلية المطلوبة للوصلات الملحومة في ظل ظروف تكنولوجية (أوضاع) وهيكلية (طريقة) معينة (واسعة بما فيه الكفاية)؛

II – قابلية اللحام المُرضية – عندما يتم ضمانها عن طريق اختيار وضع اللحام العقلاني ومراقبته أثناء عملية تصنيع المنتج؛

III - قابلية اللحام المحدودة - عندما يكون من الضروري استخدام تدابير تكنولوجية خاصة أو تغيير طريقة اللحام؛

رابعا – ضعف قابلية اللحام – عندما لا يتم تحقيق الخصائص التشغيلية المطلوبة للوصلات الملحومة، حتى مع اتخاذ جميع التدابير التكنولوجية الخاصة.

عند تقييم قابلية اللحام، يتم تحديده بشكل أساسي باستخدام العينات. ثلاثة الخصائص: - مقاومة شقوق التبلور؛ - عدم وجود تشققات في المنطقة المتضررة بالحرارة. - عدم انتقال المعدن HAZ إلى حالة هشة. للارتفاع ارقد يعاني الفولاذ أيضًا من فقدان المقاومة للتآكل.

وبالتالي، عند تقييم قابلية اللحام، يجب أن يؤخذ ما يلي في الاعتبار في العلاقات المتبادلة: - خصائص المواد؛ - نوع وأبعاد والغرض من الهيكل؛ – تكنولوجيا اللحام .

اختبارات قابلية اللحام.

طرق اختبار المقاومة للشقوق الساخنة (عينات الصلابة المتغيرة)

طرق اختبار مقاومة اللحامات والمناطق المتأثرة بالحرارة لظهور الشقوق الباردة (نماذج الصلابة المتزايدة).

طرق اختبار جميع المناطق للانتقال إلى الحالة الهشة (الاختبارات الميكانيكية، التحليل الهيكلي).

اختبارات مقاومة الخسارة الخصائص التكنولوجية(التآكل، الميكانيكية، مقاومة التآكل، الخ).

العوامل المؤثرة على انتقال المعدن إلى الحالة الهشة:

داخلي:

- مركبات الفوسفور

– تضخم الحبوب

- النتريدات (النيتروجين)

– الهيدريدات والفلوكينات (الهيدروجين)

– هطول مراحل التقصف (المركبات المعدنية)

– مركزات التوتر

- التحميل الديناميكي

- درجات الحرارة المنخفضة.

الخصائص الأساسية للمواد (المعادن) التي تؤثر على قابليتها للحام.

بدني:

هيكل واحد أو ثنائي أو متعدد الطور (على سبيل المثال Tiα أو α + β أو فولاذ A أو A + F)

وجود التحولات الطورية في الحالة الصلبة (تعدد الأشكال)

درجات حرارة التحولات الطورية (بما في ذلك الذوبان)

نقاط انصهار المركبات المعدنية الكيميائية المحتملة (الأكثر شيوعًا).

ذوبان الغازات في المراحل الصلبة والسائلة

معامل التمدد الخطي (18-8)

اللدونة في نطاقات درجات الحرارة المختلفة

لزوجة المعدن السائل واعتماده على درجة الحرارة (الحديد الزهر والتيتانيوم)

توصيل حراري

كثافة

القدرة على امتصاص أو عكس الفوتونات (في اللحام بالليزر)

الخواص المغناطيسية (على سبيل المثال، في الفولاذ الذي يحتوي على EBW أو السفع المغناطيسي الذي يحتوي على RDS، أو السبائك الدائمة)

المواد الكيميائية:

التفاعل الكيميائي في درجات حرارة مختلفة

تفاعلات إكسو أو ماصة للحرارة

تأثير أفلام التخميل

الميل إلى تكوين الكربيدات والبوريدات وما إلى ذلك.

السمية (الزنك والرصاص والبريليوم)

التكنولوجية:

الميل لتكوين شقوق ساخنة

احتمالية تكوين هياكل هشة (بما في ذلك التصلب)

الميل لنمو الحبوب

حالة التسليم (التاريخ): الصب، والعمل الساخن، والمعالجة الحرارية، والتزوير الساخن، وما إلى ذلك.

التلوث بالشوائب

العيوب (المسام، التصفيحات، الادراج) α

حالة السطح

سمك وأشكال هندسية

الامتثال للرسم

(ويجب على مهندس اللحام أن يعرف ويأخذ في الاعتبار كل هذه العوامل فيما يتعلق بكل مادة)

العوامل الرئيسية التي تحدد قابلية اللحام للمواد الإنشائية.

قابلية لحام الفولاذ: يحددها محتوى الكربون وعوامل صناعة السبائك الأخرى والسمك.

منخفض الكربونيمكن لحام الفولاذ (الشكل 14) الذي يحتوي على نسبة كربون C0.20% بدون قيود، C = 0.21...0.25% وS100 مم - يلزم تسخين 100...150 درجة مئوية.

لماذا هناك حاجة للتدفئة؟ لتقليل الضغوط، من الضروري تقليل مدخلات الحرارة، ولكن هذا يزيد من معدل التبريد واحتمال حدوث الشقوق.

هيكل منخفض السبائكالفولاذ: 15GS، 16GN، 09G2S، وما إلى ذلك عند S30 مم يتم لحامها بنفس طريقة لحام الفولاذ منخفض الكربون. بالنسبة لـ S> 30 مم، تكون التسخين 100...150 درجة مئوية.

سبائك منخفضة مقاومة للحرارةيتطلب الفولاذ (الكروم الموليبدينوم) (انظر الجدول (الشكل 14) التسخين المسبق والمعالجة الحرارية اللاحقة).

سبائك متوسطةيتم لحام الفولاذ عالي القوة فقط بالتسخين والمعالجة الحرارية اللاحقة. لتقدير درجة حرارة التسخين، يتم استخدام المعادلات التجريبية لتأثير عناصر صناعة السبائك على القابلية للكسر الهش. قد يكون لدى المؤلفين المختلفين مجموعات مختلفة من العناصر ومعاملاتها، لكن مبدأ البناء يظل كما هو. على وجه الخصوص، وفقا ل D. Seferian، مع الأخذ في الاعتبار سمك الفولاذ:

تي السابق. التسخين = 350

C e = C% + 1/9(Mn% + Cr%) + 1/18Ni% + 1/13Mo%.

S - سمك الجدار، مم

إذا كان من المستحيل تسخين وصيانة الهيكل بأكمله، يتم استخدام السطح الأولي على الحواف الملحومة باستخدام مواد لحام غير عرضة للتشقق.

سبائك عاليةيمكن للصلب، اعتمادًا على الفئة، أن يدرك دورة اللحام بشكل مختلف.

يمكن أن يؤدي عدد كبير من عناصر صناعة السبائك إلى عدم التجانس الكيميائي، ونتيجة لذلك، عدم التجانس الهيكلي.

الفولاذ من فئتي المارتنسيت والمارتنسيت الحديدي عرضة للتصلب ويتطلب التسخين.

يمكن أن يشكل الفولاذ المخلوط بالنيتروجين شقوقًا هشة في المناطق المتضررة من الحرائق.

الفولاذ الأوستنيتي عرضة للتكسير الساخن. ويمكن تجنبها عن طريق إضافة 5...10% مرحلة من الفريت إلى معدن اللحام. يتيح لك مخطط شيفلر حساب التركيب الكيميائي المطلوب لمعدن اللحام (الشكل 15).

من المهم بالنسبة للفولاذ عالي السبائك منع فقدان الخصائص التشغيلية (القوة، ومقاومة الحرارة، ومقاومة التآكل، وما إلى ذلك) أثناء عملية اللحام.

ميزات فولاذ الكروم والنيكل عالي السبائك هي:

- الموصلية الحرارية المنخفضة

– معامل تمدد خطي عالي (≈1.5 مرة أكثر من الفولاذ الكربوني)

- اللزوجة العالية للمعدن السائل.

فولاذ متباين

ترتبط قابلية لحام المفاصل المصنوعة من الفولاذ التي تنتمي إلى فئات هيكلية مختلفة بشكل أساسي بثلاثة عوامل:

– فرق كبير في معاملات التمدد الخطي

– تكوين هياكل هشة في التماس أثناء الخلط

- تطور عدم التجانس الهيكلي (كقاعدة عامة، في منطقة الاندماج) كنتيجة، في جملة أمور، لانتشار الكربون نحو المعدن ذو قابلية ذوبان قصوى أعلى.

(تبدأ عملية انتشار الكربون في الفولاذ (أثناء اللحام والمعالجة الحرارية والتشغيل) عند درجة حرارة 350 درجة مئوية وتحدث بشكل مكثف في نطاق 550...800 درجة مئوية.)

- الاجهادات المتولدة في الوصلات الملحومة فولاذ متباينلا يمكن إزالتها (أو تقليلها) عن طريق المعالجة الحرارية.

الألومنيوم وسبائكه.

نادرًا ما يتم لحام Al النقي، خاصة في الصناعة الكهربائية حيث يتم استخدام اللحام بالضغط البارد.

تنقسم سبائك آل إلى مجموعتين كبيرتين: مقوية بالحرارة وقابلة للتشوه، أي. تقويتها بالتصلب (التصلب والتشوه). مشاكل قابلية اللحام الشائعة لجميع السبائك هي:

يوجد دائمًا على سطح المعدن طبقة كثيفة مقاومة للحرارة من Al 2 O 3، مع نقطة انصهار تبلغ 2050 درجة مئوية، عند نقطة انصهار Al = 660 درجة مئوية. ويمنع الفيلم انتشار وترطيب المعدن السائل و يشكل شوائب أكسيد متقشرة حادة.

سيولة عالية وحادة انخفاض في القوة الصلبةالمعدن عند درجات حرارة عالية(بالقرب من T pl) يؤدي إلى احتمال انسكاب حوض اللحام.

قيمة معامل كبيرة. يحدد التمدد الخطي ومعامل المرونة المنخفض خطرًا كبيرًا لتشوه الهيكل.

تؤدي قابلية الذوبان العالية للغازات (الهيدروجين في المقام الأول) في المعدن السائل والذوبان المنخفض جدًا في المعدن الصلب إلى إطلاق 90...95٪ من الغاز وقت التبلور، مما يؤدي إلى مسامية شديدة.

يساهم الهيكل البلوري العمودي الخشن للحام في تطوير عدم التجانس الهيكلي، جنبًا إلى جنب مع P2، وظهور الشقوق الساخنة، خاصة في السبائك من نوعي AMg و AMts. (المج ؛ المن)

عند لحام السبائك المطاوع، يحدث فقدان كبير للقوة في منطقة إعادة البلورة (AMg و AMts).

السبائك القابلة للتصلب حراريًا لنظام Al-Zn-Mg أو Al-Cu-Mg (الدورالومين)، أو السبائك التي تحتوي على نسبة عالية من Si ≥5% (السيليومين) تكون عرضة للتقصف وظهور الشقوق الباردة بعد مرور بعض الوقت على اللحام.

التقنيات التكنولوجيةالمستخدمة في اللحام: تنظيف عالي الجودة لموقع اللحام (الحفر، التنظيف الميكانيكي)؛ التشكيل المشترك التيار المتناوبأو عكس القطبية. الاختيار الصحيح لمواد الحشو.

التيتانيوم وسبائكه.

مادة هيكلية نشطة كيميائياً - تحترق في النيتروجين النقي.

القوس اليدوي
اللحام بالغاز.

الطرق الممكنة:

سبائك الصلب المتوسطة

التبريد البطيء للدرز.

سبائك الصلب عالية

[~DETAIL_TEXT] =>

الصلب هو المادة الهيكلية الرئيسية. وهي عبارة عن سبيكة من الحديد والكربون تحتوي على شوائب مختلفة. جميع المكونات المدرجة في تركيبتها تؤثر على خصائص السبيكة. إحدى الخصائص التكنولوجية للمعادن هي القدرة على تشكيل وصلات ملحومة عالية الجودة.

العوامل التي تحدد قابلية اللحام للصلب

يتم تقييم قابلية اللحام للصلب بناءً على قيمة المؤشر الرئيسي - مكافئ الكربون SEq. هذا معامل شرطي يأخذ في الاعتبار درجة تأثير محتوى الكربون وعناصر السبائك الرئيسية على خصائص اللحام.

تتأثر قابلية اللحام بالعوامل التالية:

وجود الشوائب الضارة.

درجة صناعة السبائك.

نوع البنية المجهرية.

الظروف البيئية.

سمك المعدن.

المعلمة الأكثر إفادة هي التركيب الكيميائي.

توزيع الفولاذ حسب مجموعات قابلية اللحام

مع الأخذ في الاعتبار كل هذه العوامل، فإن قابلية اللحام للصلب لها خصائص مختلفة.

تصنيف الفولاذ حسب قابلية اللحام.

جيد(بقيمة Sek ≥0.25%): للأجزاء الفولاذية منخفضة الكربون؛ لا يعتمد على سمك المنتج، احوال الطقس، التوفر العمل التحضيري.
مرض(0.25%≥Seq≥0.35%): هناك قيود على الشروط بيئةوقطر الهيكل الملحوم (درجة حرارة الهواء تصل إلى -5، في الطقس الهادئ، سمك يصل إلى 20 ملم).
محدود(0.35%
سيء(Seq≥0.45%): من المستحيل تكوين وصلة ملحومة مستقرة ميكانيكيًا دون تحضير مسبق لدرجة الحرارة للحواف المعدنية، بالإضافة إلى المعالجة الحرارية اللاحقة للهيكل الملحوم. لتشكيل البنية المجهرية المطلوبة، هناك حاجة إلى تسخين إضافي وتبريد تدريجي.

تسهل مجموعات قابلية اللحام الفولاذية التنقل بين الميزات التكنولوجية لحام درجات معينة من سبائك الحديد والكربون.

المعالجة الحرارية

اعتمادًا على مجموعة قابلية اللحام للفولاذ والميزات التكنولوجية المقابلة، يمكن تعديل خصائص الوصلة الملحومة باستخدام تأثيرات درجة الحرارة المتعاقبة. هناك 4 طرق رئيسية للمعالجة الحرارية: التصلب، والتلطيف، والتليين، والتطبيع.

الأكثر شيوعًا هي التصلب والتلطيف من أجل صلابة اللحام وقوته المتزامنة، وتخفيف الضغط، ومنع التشقق. تعتمد درجة التقسية على المادة والخصائص المطلوبة.

من حيث الهيكل، عادة ما ينتمي الفولاذ ذو السبائك المنخفضة إلى الطبقة البرليتية. إن التنوع الكبير في التركيب الكيميائي للفولاذ منخفض السبائك يجعل من الصعب للغاية الحصول على نفس التركيبة للمعادن المترسبة والأساسية أثناء اللحام بالصهر، الأمر الذي يتطلب مجموعة واسعة من مواد الحشو. لذلك، باستثناء بعض الحالات الخاصة التي تتطلب مطابقة التركيب الكيميائي للمعادن الأساسية والمترسبة (على سبيل المثال، الحصول على مقاومة التآكل، ومقاومة الزحف، وما إلى ذلك)، فإنها عادة ما تقتصر على الحصول على الخواص الميكانيكية اللازمة للرواسب المعدن، دون الأخذ في الاعتبار تركيبه الكيميائي. وهذا يسمح باستخدام أنواع قليلة من مواد الحشو عند لحام العديد من درجات الفولاذ، وهي ميزة عملية كبيرة. على سبيل المثال، نجحت أقطاب UONI-13 في لحام العشرات من درجات الكربون والفولاذ منخفض السبائك. في الهياكل الملحومة، عادةً ما يُفضل الفولاذ منخفض السبائك على الفولاذ الكربوني بنفس القوة. لتحديد الحاجة إلى التسخين المسبق البسيط والتلطيف اللاحق، غالبًا ما يتم أخذ الحد الأقصى لصلابة المعدن في المنطقة المتضررة في الاعتبار. إذا كانت الصلابة لا تتجاوز HB 200-250، فلا حاجة للتسخين والتلطيف؛ مع صلابة HB 250-300، يكون التسخين أو التقسية مرغوبًا؛ إذا كانت الصلابة أعلى من HB 300-350، فهي مطلوبة.

يتمتع الفولاذ عالي السبائك بقابلية لحام جيدة ويستخدم على نطاق واسع في الهياكل الملحومة من الفولاذ الأوستنيتي. الأكثر استخدامًا هو الفولاذ الأوستنيتي الكروم والنيكل، على سبيل المثال المعروف الفولاذ المقاوم للصدأ 18-8 (18% كروم و8% ني). يتم استخدام الفولاذ الأوستنيتي الكروم والنيكل كالفولاذ المقاوم للصدأ، ومع وجود سبائك أعلى، على سبيل المثال، تحتوي على 25٪ كروم و 20٪ ني، فهي أيضًا فولاذ مقاوم للحرارة. يجب أن يكون محتوى الكربون في الفولاذ الأوستنيتي الكروم والنيكل في حده الأدنى، ولا يتجاوز 0.10-0.15٪، وإلا فقد تترسب كربيدات الكروم، مما يقلل بشكل حاد من الخصائص القيمة للفولاذ الأوستنيتي.

لحام الفولاذ الأوستنيتي، كقاعدة عامة، يجب أن يحافظ على هيكل الأوستينيت في المفصل الملحوم والخصائص القيمة المرتبطة به: مقاومة عالية للتآكل، ليونة عالية، إلخ. ويصاحب تحلل الأوستينيت ترسيب الكربيدات المتكونة الزائدة الكربون المنطلق من المحلول . يتم تعزيز تحلل الأوستنيت عن طريق تسخين المعدن إلى درجات حرارة أقل من نقطة التحول الأوستنيتي، وتقليل محتوى العناصر المكونة للأوستينيت، وزيادة محتوى الكربون في الفولاذ الأوستنيتي منخفض الكربون، وتلوث المعدن بالشوائب، وما إلى ذلك. لذلك، عندما لحام الفولاذ الأوستنيتي، يجب تقليل مدة التسخين وكمية الحرارة المدخلة إلى الحد الأدنى وربما إزالة الحرارة بشكل أكثر كثافة من موقع اللحام - من خلال وسادات النحاس، وتبريد المياه، وما إلى ذلك.

يجب أن يكون الفولاذ الأوستنيتي المخصص لتصنيع المنتجات الملحومة من أعلى مستويات الجودة، مع الحد الأدنى من التلوث. نظرًا لأن تحلل الأوستينيت الكروم والنيكل يحدث بسبب تكوين وترسيب كربيدات الكروم، فيمكن زيادة مقاومة الأوستينيت عن طريق إدخال عوامل تشكيل كربيد أقوى من الكروم في المعدن. وتبين أن التيتانيوم والنيوبيوم مناسبان لهذا الغرض، وخاصة العنصر الأول، وهو أيضًا غير نادر. يربط التيتانيوم الكربون المنبعث بقوة شديدة، مما يمنع تكوين كربيدات الكروم، وبالتالي يمنع تحلل الأوستينيت. بالنسبة للحام، يوصى باستخدام الفولاذ الأوستنيتي مع محتوى صغير من التيتانيوم. على سبيل المثال، الفولاذ المقاوم للصدأ من الكروم والنيكل الأوستنيتي X18N9T من النوع 18-8 مع كمية صغيرة من التيتانيوم (لا تزيد عن 0.8٪) يتمتع بقابلية لحام جيدة.

يتم بطبيعة الحال فرض متطلبات أكثر صرامة على معدن الحشو، الذي يجب أن يكون الأوستنيتي، ويفضل أن يكون ذلك مع بعض الفائض من عناصر السبائك، مع الأخذ في الاعتبار احتراقها المحتمل أثناء اللحام ومع إضافات التثبيت - التيتانيوم أو النيوبيوم. يوفر GOST 2246-60 سلك حشو الأوستنيتي لحام الفولاذ المقاوم للصدأ والمقاوم للحرارة. يستخدم سلك الحشو الأوستنيتي أحيانًا في لحام الفولاذ المارتنسيتي. إن ندرة الأسلاك والنيكل والكروم الأوستنيتي وارتفاع تكلفتها تجبر على تطوير بدائل أرخص.

يتم استخدام الفولاذ المارتنسيتي، الذي يتميز بالقوة والصلابة العالية، كفولاذ للأدوات، وفولاذ مدرع، وما إلى ذلك. ويرتبط لحامه بصعوبات معروفة. يتم تصلب الفولاذ بسهولة وعمق، لذلك بعد اللحام، عادة ما تكون المعالجة الحرارية اللاحقة، التي تتكون من درجة حرارة منخفضة أو عالية، ضرورية. في كثير من الأحيان، يكون التسخين المسبق للمنتج ضروريًا أيضًا. قد تكون المعالجة الحرارية السابقة للمنتج قبل اللحام ضرورية؛ من المرغوب فيه أن يكون التوزيع الموحد والموزع بدقة للمكونات الهيكلية قدر الإمكان. عند اللحام بالصهر، غالبًا ما يتم التخلي عن التشابه بين المعدن المترسب والمعدن الأساسي ليس فقط في التركيب الكيميائي، ولكن أيضًا في الخواص الميكانيكية، في محاولة، أولاً وقبل كل شيء، لضمان زيادة ليونة المعدن المترسب والقضاء على تكوين الشقوق في هو - هي. لهذا الغرض، في اللحام بالقوس الكهربائي، غالبًا ما تستخدم الأقطاب الكهربائية المصنوعة من الفولاذ الأوستنيتي، على سبيل المثال.

يتميز الفولاذ الحديدي بحقيقة أن تكوين الأوستينيت في درجات حرارة عالية يتم قمعه أو إضعافه تمامًا بسبب إدخال كميات كبيرة من مثبتات الفريت. من الأمور ذات الأهمية العملية الكبيرة فولاذ الكروم الحديدي الذي يحتوي على 16-30% كروم ولا يزيد عن 0.1-0.2% درجة مئوية، والتي تتميز بمقاومة الأحماض ومقاومة الحرارة الاستثنائية. يمكن لحام الفولاذ بمعدن حشو بنفس التركيبة أو الأوستنيتي. التسخين المسبق مطلوب؛ في نهاية اللحام، يتم إجراء التلدين لفترة طويلة لعدة ساعات، يليه التبريد السريع.

بالنسبة للحام القوسي الأوتوماتيكي لسبائك الفولاذ، فإن استخدام تدفقات السيراميك يفتح إمكانيات جديدة.

تعتمد قابلية اللحام للفولاذ على درجة السبائك والبنية ومحتوى الشوائب. الكربون له التأثير الأكبر على قابلية اللحام للفولاذ. مع زيادة محتوى الكربون، بالإضافة إلى عدد من عناصر صناعة السبائك الأخرى، تتدهور قابلية لحام الفولاذ. يتم استخدام الفولاذ الإنشائي منخفض الكربون والسبائك المنخفضة والسبائك المتوسطة بشكل أساسي في هياكل اللحام.

الصعوبات الرئيسية في لحام هذه الفولاذ هي:
- حساسية للتصلب والتكسير البارد.
- الميل لتشكيل الشقوق الساخنة.
- ضمان القوة الموحدة للمفصل الملحوم.

اعتمادًا على محتوى الكربون المكافئ والميل المرتبط بالتصلب وتكوين الشقوق الباردة، يتم تقسيم الفولاذ إلى أربع مجموعات وفقًا لقابلية اللحام: الفولاذ الجيد، والمرضي، والمحدود، وسيئ القابلية للحام.

قابلية اللحام هي قدرة الفولاذ على تكوين وصلة ملحومة بدون عيوب، ولها خواص فيزيائية وميكانيكية قريبة من خواص المعدن الأساسي. تشير قابلية اللحام إلى نسبة الفولاذ إلى طريقة وطريقة لحام محددة.

المفصل الملحوم يعني معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة من المعدن الأساسي. المنطقة المتأثرة بالحرارة عبارة عن قسم ضيق من المعدن الأساسي على طول اللحام، والذي لم يذوب أثناء عملية اللحام، بل تعرض لدرجات حرارة عالية. في بعض أنواع الفولاذ، في المنطقة المتأثرة بالحرارة، عند تسخينها إلى درجة حرارة حرجة (723 درجة مئوية) وما فوق، تحدث تحولات الطور الهيكلي (تغيرات في شكل وحجم الحبوب). وتسمى هذه الظاهرة التبلور الثانوي. يُطلق على قسم المنطقة المتأثرة بالحرارة لمثل هذا الفولاذ، حيث حدث التبلور الثانوي، المنطقة المتأثرة بالحرارة. عند اللحام القوسي اليدوي بأقطاب كهربائية مغلفة، يمكن أن يصل عرض المنطقة المتأثرة بالحرارة إلى 3-6 مم. قد تحدث عيوب في معدن اللحام - الشقوق والمسام. قد تظهر أيضًا تشققات في منطقة المنطقة المتضررة بالحرارة.

تقييم درجة قابلية اللحام. كلما زادت درجة قابلية اللحام لفولاذ معين، كلما زادت طرق اللحام التي يمكن تطبيقها عليه واتسعت حدود أوضاع كل طريقة.

يتم تقييم قابلية اللحام للفولاذ وفقًا للمؤشرات الأكثر تميزًا التالية:
1) مقاومة معدن اللحام لتشكل الشقوق الساخنة.
2) مقاومة الوصلة الملحومة ضد تكون الشقوق الباردة.
3) هيكل التماس والمنطقة المتأثرة بالحرارة وصلابتها.
4) القوة والليونة والمتانة للوصلة الملحومة.
5) خصائص الوصلة الملحومة التي تحددها متطلبات التشغيل (مقاومة الحرارة، مقاومة التآكل الكيميائيإلخ.).

من المؤشرات المدرجة في كل منها حالة محددةلا تحدد كل شيء، ولكن فقط تلك التي تعتبر حاسمة لتصميم معين. اعتمادًا على ظروف التشغيل، يمكن تحديد مؤشرات أخرى لقابلية اللحام. ولكن في جميع الحالات، فإن المؤشر الرئيسي لقابلية اللحام للفولاذ هو مقاومة المفصل الملحوم لتشكيل الشقوق الساخنة والباردة.

الشقوق الساخنة والباردة. الشقوق هي أخطر عيوب اللحام، وغالباً ما تؤدي إلى عيوب لا يمكن إصلاحها. هناك الشقوق الساخنة والباردة.

تحدث الشقوق الساخنة في الوصلات الملحومة عند درجات حرارة أعلى من 1000 درجة مئوية خلال فترة التبلور. في معظم الحالات، تحدث على طول حدود حبيبات المعدن.

أسباب تكون الشقوق الساخنة:
أ) التثبيت الصلب غير الصحيح للأجزاء الملحومة، ونتيجة لذلك تظهر قوى الشد في المعدن؛
ب) انخفاض حجم المعدن أثناء التصلب مما يتسبب في تكوين تجاويف الانكماش وحدوث الضغوط الداخلية المتبقية.

مع زيادة محتوى العناصر الموجودة في الفولاذ والتي تشكل مركبات كيميائية ذات نقطة انصهار منخفضة (الكبريت والكروم والموليبدينوم)، تزداد احتمالية التكسير الساخن.

تحدث الشقوق الباردة في الوصلات الملحومة عند درجات حرارة أقل من 1000 درجة مئوية أثناء التبريد إلى درجة الحرارة المحيطة، وتظهر أيضًا في ظروف التشغيل. أنها تنشأ، كقاعدة عامة، على طول البلورات (الحبوب).

يحدث تكوين الشقوق الباردة أثناء اللحام بسبب التغيرات المفاجئة في الخواص الميكانيكية وطبيعة الحالة المجهدة أثناء عملية التحولات الهيكلية (التبلور الثانوي).

أسباب تكوين الشقوق الباردة:
أ) زيادة محتوى الكربون وعناصر السبائك في الفولاذ، مما يسبب تصلبًا وضغوطًا هيكلية محلية؛
ب) ضغوط الشد الناتجة عن التسخين والتبريد غير المتساويين أثناء اللحام.

يؤدي تلوث المعدن الأساسي بالفوسفور وتشبع معدن اللحام بالهيدروجين أثناء عملية اللحام إلى زيادة الميل إلى تكوين الشقوق الباردة.

تأثير التركيب الكيميائي للفولاذ على قابلية اللحام. التركيب الكيميائي له تأثير حاسم على قابلية اللحام للفولاذ. تعتمد عليه الخواص الفيزيائية للصلب والهيكل، والتي يمكن أن تتغير تحت تأثير التسخين والتبريد أثناء عملية اللحام.

يؤدي المحتوى المتزايد من الكربون والمنغنيز (G) والسيليكون (C) والكروم (X) والفاناديوم (F) والتنغستن (V) في الفولاذ إلى تحسين خصائص أداء الفولاذ، ولكنه يجعل من الصعب لحام الهياكل المصنوعة من هذا الفولاذ .

إن وجود النحاس (D) والتيتانيوم (T) والنيوبيوم (B) في الفولاذ يزيد من خصائص أداء الفولاذ وفي نفس الوقت له تأثير إيجابي على قابلية لحام هذا الفولاذ.

لا يؤثر النيكل (N) على قابلية لحام الفولاذ. وجوده يزيد من قوة ومرونة الفولاذ، ويساعد في الحصول على بنية دقيقة الحبيبات.

تصنيف الفولاذ حسب درجة قابلية اللحام. وفقًا لدرجة قابلية اللحام، يتم تقسيم جميع أنواع الفولاذ تقليديًا إلى أربع مجموعات: جيدة ومرضية ومحدودة وسيئة اللحام.

يمكن لحام الفولاذ القابل للحام جيدًا بأي وسيلة دون استخدام التكنولوجيا المعقدة. تشمل هذه المجموعة الفولاذ منخفض الكربون بمحتوى عادي من المنغنيز والسيليكون والكروم والفولاذ منخفض السبائك بمحتوى كربون يصل إلى 0.2٪. عادة ما يتم لحام هذه الفولاذات دون تسخين مسبق. اللحام في درجات حرارة تحت الصفر، وخاصة الهياكل المصنوعة من المعدن السميك، يتطلب في بعض الأحيان التسخين إلى درجة حرارة 100-160 درجة مئوية. يتم تحديد الحاجة إلى التسخين المسبق في كل حالة محددة. ومن أمثلة هذا الفولاذ: الفولاذ الكربوني ذو الجودة العادية (St 2pe، St 2sp، St Zps، St Zsp، St 4ps، St 4sp)؛ الكربون الهيكلي عالي الجودة (10، 15، 20)؛ تلك الهيكلية ذات السبائك المنخفضة (09G2S، 09G2، 10G2S1، 12GS، 16GS، 14KhGS، 10HSND).

يتطلب الفولاذ القابل للحام بشكل مرضي الالتزام الصارم بنظام اللحام، والتنظيف الشامل للحواف الملحومة، وظروف درجة الحرارة العادية (درجة حرارة أعلى من الصفر، وعدم وجود رياح). تشمل هذه المجموعة الفولاذ متوسط الكربون بمحتوى كربون يصل إلى 0.35% والفولاذ منخفض السبائك بمحتوى كربون يصل إلى 0.3%، وتتطلب هذه الفولاذ تسخينًا مسبقًا إلى درجة حرارة 150-250 درجة مئوية عند اللحام في درجات حرارة تحت الصفر. بعض هذه الفولاذات، اعتمادًا على ظروف التشغيل ومسؤولية الهيكل بعد اللحام، تتطلب معالجة حرارية لاحقة (التليين، التقسية العالية). مثال على هذا الفولاذ هو الفولاذ الكربوني ذو الجودة العادية (St 5ps، St 5sp، St 5Gps)؛ الكربون الهيكلي عالي الجودة (30، 35)؛ تلك الهيكلية ذات السبائك المنخفضة (15ХСНД، 25Г2С، 20ХГ2С).

يكون الفولاذ ذو قابلية اللحام المحدودة عرضة للتشقق عند لحامه في الظروف العادية. يتم لحام هذه الفولاذ بالتسخين المسبق إلى درجة حرارة 250-350 درجة مئوية. تشمل هذه المجموعة الفولاذ متوسط الكربون الذي يصل محتوى الكربون فيه إلى 0.5%، والفولاذ منخفض السبائك الذي يحتوي على نسبة عالية من عناصر صناعة السبائك، وبعض سبائك الفولاذ. بعد لحام مثل هذا الفولاذ، يوصى بالتليين أو التقسية العالية، وعند لحام الهياكل الحرجة، يلزم التلدين والتلطيف. أمثلة على هذا الفولاذ: الفولاذ الكربوني ذو الجودة العادية (St bps)؛ الكربون الهيكلي عالي الجودة (40، 45، 50)؛ تلك الهيكلية ذات السبائك المنخفضة والسبائك (ZO-.KhMA، 30 KhGS، 35 KhM، 35 KhGSA).

يشكل الفولاذ القابل للحام بشكل سيئ شقوقًا عند لحامه في الظروف العادية. يتم لحام هذه الفولاذ بقدرات معينة مع التسخين الأولي والمصاحب لدرجة حرارة 300-450 درجة مئوية والمعالجة الحرارية اللاحقة. تشمل هذه المجموعة الفولاذ الكربوني الذي يحتوي على نسبة كربون تزيد عن 0.5%، والفولاذ منخفض السبائك الذي يحتوي على نسبة عالية من المنغنيز والسيليكون ومعظم أنواع الفولاذ الخاص المخلوط. ومن أمثلة هذه الفولاذ: الفولاذ الهيكلي الكربوني عالي الجودة (60، 65، 70)؛ تلك الهيكلية ذات السبائك المنخفضة والسبائك (40G2، 50G2، 40KhG، 40KhGR، 40KhFA، 40KhS).

تحديد درجة قابلية اللحام. إن معرفة مؤشرات قابلية اللحام لمختلف أنواع الفولاذ تسهل اختيار تقنية اللحام التقريبية، والتي يجب فحصها على العينات (الاختبارات التكنولوجية).

هناك العديد من الاختلافات لتحديد درجة قابلية اللحام للفولاذ طرق عمليةاعتمادًا على متطلبات الوصلات الملحومة وظروف تشغيلها.

إحدى الطرق الشائعة لتحديد قابلية اللحام هي الاختبار التكنولوجي وفقًا لطريقة مصنع كيروف (لينينغراد). يتم تصنيع لوحة مقاس 130 × 130 × 12 مم من الفولاذ الذي يتم اختباره. يتم عمل فجوة بقطر 80 مم، حيث يتم لحام حبة على طول القطر. يتم تبريد الجزء السفلي من اللوحة (الجزء السفلي مع خرزة اللحام) بالهواء أو الماء أو تسخينه. بعد سطح الخرزة، يتم الاحتفاظ باللوحة لمدة يومين، ثم يتم تقطيعها وطحنها وحفرها بالحمض لتحديد الشقوق.

إذا لم تتشقق اللوحة عند تبريدها بالماء، فإن الفولاذ يعتبر قابلاً للحام جيدًا.

يتشقق الفولاذ القابل للحام بشكل مرضي عند تبريده بالماء ولا يتشقق عندما يبرد في الهواء.

أرز. 1. الاختبار التكنولوجي لمصنع كيروف

أرز. 2. الاختبار التكنولوجي MVTU

إذا تشققت اللوحة عند تبريدها في الهواء ولم تتشقق عند تسخينها إلى 150 درجة مئوية، فإن الفولاذ يعتبر ذو قابلية لحام محدودة.

يعطي اختبار الأوراق التكنولوجية MVTU التقييم النوعيمقاومة التماس لتشكيل الشقوق الساخنة. ترتبط اللوحات ذات العروض المختلفة بمسامير. يتم دمج حبة على اللوحات في الاتجاه من اللوحات الضيقة إلى اللوحات الأوسع. تتشكل الشقوق حيث تتقاطع حبة اللحام مع مفصل اللوحة. مؤشر المتانة هو أصغر عرض للوحة لا تتشكل عنده شقوق ساخنة.

المؤشر التقريبي المميز لقابلية اللحام للصلب هو صلابة المنطقة المتأثرة بالحرارة. إذا كانت الصلابة لا تتجاوز 300 وحدة برينل، فيمكن لحام هذا الفولاذ دون تسخين. عند قيم الصلابة الأعلى، يلزم التسخين المسبق للمعدن الأساسي.

عند تقييم قابلية اللحام، يكون دور التركيب الكيميائي للصلب هو السائد. باستخدام هذا المؤشر، كتقريب أولي، يتم تقييم قابلية اللحام.

تأثير الشوائب الرئيسية لصناعة السبائك موضح أدناه.

يعد الكربون (C) أحد أهم الشوائب التي تحدد قوة الفولاذ وليونته وقابليته للصلابة وغيرها من خصائص الفولاذ. محتوى الكربون في الفولاذ الذي يصل إلى 0.25% لا يقلل من قابلية اللحام. أكثر محتوى عالييؤدي "C" إلى تكوين هياكل تصلب في المعدن في المنطقة المتأثرة بالحرارة (المشار إليها فيما يلي باسم HAZ) وظهور الشقوق.

الكبريت (S) والفوسفور (P) من الشوائب الضارة. زيادة محتوى "S" يؤدي إلى هشاشة حمراء، و "P" يسبب هشاشة باردة. ولذلك، فإن محتوى "S" و"P" في الفولاذ منخفض الكربون يقتصر على 0.4-0.5%.

يوجد السيليكون (Si) في الفولاذ كشوائب بكميات تصل إلى 0.3% كعامل مزيل للأكسدة. مع محتوى "Si" هذا، لا تتدهور قابلية لحام الفولاذ. كعنصر صناعة السبائك، عندما يصل محتوى "Si" إلى 0.8-1.0% (خاصة ما يصل إلى 1.5%)، من الممكن تكوين أكاسيد "Si" المقاومة للحرارة، مما يضعف قابلية اللحام للصلب.

يصل محتوى المنغنيز (Mn) في الفولاذ إلى 1.0% - وعملية اللحام ليست صعبة. عند لحام الفولاذ بمحتوى منغنيز يتراوح بين 1.8-2.5%، قد تظهر هياكل تصلب وشقوق في معدن HAZ.

يقتصر الكروم (Cr) في الفولاذ منخفض الكربون كشوائب على 0.3٪. في الفولاذ منخفض السبائك، يكون محتوى الكروم ممكنًا في حدود 0.7-3.5٪. يتراوح محتواه في سبائك الفولاذ من 12% إلى 18%، وفي الفولاذ عالي السبائك يصل إلى 35%. عند اللحام، يشكل الكروم كربيدات، مما يضعف مقاومة التآكل للصلب. يعزز الكروم تكوين أكاسيد حرارية، مما يعقد عملية اللحام.

يوجد النيكل (Ni)، المشابه للكروم، في الفولاذ منخفض الكربون بكميات تصل إلى 0.3%. في الفولاذ منخفض السبائك يزيد محتواه إلى 5%، وفي الفولاذ عالي السبائك - حتى 35%. في السبائك القائمة على النيكل، محتواه هو السائد. يزيد النيكل من قوة الفولاذ وخصائصه البلاستيكية وله تأثير إيجابي على قابلية اللحام.

يوجد الفاناديوم (V) في سبائك الفولاذ بنسبة 0.2-0.8٪. فهو يزيد من صلابة وليونة الفولاذ، ويحسن هيكله، ويساعد على زيادة الصلابة.

يقتصر الموليبدينوم (Mo) في الفولاذ على 0.8٪. في هذا المحتوى، يكون له تأثير إيجابي على خصائص قوة الفولاذ ويحسن هيكله. ومع ذلك، أثناء اللحام، فإنه يحترق ويساهم في تكوين الشقوق في المعدن المترسب.

يتم احتواء التيتانيوم والنيوبيوم (Ti وNb) في الفولاذ المقاوم للتآكل والمقاوم للحرارة بكميات تصل إلى 1٪. إنها تقلل من حساسية الفولاذ للتآكل الحبيبي، ومع ذلك، النيوبيوم في الفولاذ من النوع 18-8 يساهم في تكوين الشقوق الساخنة.

يوجد النحاس (Cu) في الفولاذ كشوائب (بكميات تصل إلى 0.3٪ شاملة)، كمادة مضافة في الفولاذ منخفض السبائك (0.15 إلى 0.5٪) وكعنصر صناعة السبائك (حتى 0.8-1٪). يزيد من خصائص التآكل للصلب دون المساس بقابلية اللحام.

عند تقييم تأثير التركيب الكيميائي على بالإضافة إلى محتوى الكربون، يؤخذ في الاعتبار أيضًا محتوى عناصر السبائك الأخرى التي تزيد من قابلية الفولاذ للتصلب. يتم تحقيق ذلك من خلال إعادة حساب محتوى كل عنصر من عناصر صناعة السبائك من الفولاذ في التأثير المكافئ على قابلية صلابته باستخدام عوامل التحويل المحددة تجريبياً. يُطلق على المحتوى الإجمالي للكربون والكميات المكافئة المعاد حسابها من عناصر صناعة السبائك في الفولاذ اسم مكافئ الكربون. لحساب ذلك، هناك عدد من الصيغ التي تم تجميعها باستخدام طرق مختلفة تسمح لك بتقييم تأثير التركيب الكيميائي للفولاذ منخفض السبائك على قابلية اللحام:

SEKV = C + Mn/6 + Cr/5 + Mo/5 + V/5 + Ni/15 + Cu/15 (طريقة MIS)؛

SEKV = C + Mn/6 + Si/24 + Ni/40 + Cr/5 + Mo/4 (الطريقة اليابانية)؛

[C]X = C + Mn/9 + Cr/9 + Ni/18 + 7Mo/90 (الطريقة السيفيرية)،

حيث تشير الأرقام إلى محتوى الفولاذ في كسور كتلة بنسبة مئوية من العناصر المقابلة.

كل من هذه الصيغ مقبولة فقط لمجموعة معينة من الفولاذ، ومع ذلك، يمكن استخدام قيمة مكافئ الكربون عند اتخاذ القرار أمور عمليةالمتعلقة بالتنمية. في كثير من الأحيان، يتم إجراء حسابات المكافئ الكيميائي للكربون للكربون والفولاذ الإنشائي منخفض السبائك من الطبقة البرليتية باستخدام الصيغة Seferian.

وفقا لقابلية اللحام، يتم تقسيم الفولاذ تقليديا إلى أربع مجموعات: قابل للحام بشكل جيد، وقابل للحام بشكل مرض، وقابل للحام بشكل محدود، وقابل للحام بشكل سيء (الجدول 1.1).

تشتمل المجموعة الأولى على الدرجات الأكثر شيوعًا من الفولاذ منخفض الكربون والسبائك ([C]X≥0.38)، والتي يمكن إجراء لحامها وفقًا لـ التكنولوجيا التقليدية، أي. بدون تسخين قبل اللحام وأثناء عملية اللحام، وكذلك بدون معالجة حرارية لاحقة. يوصى بلحام الأجزاء المصبوبة بكمية كبيرة من المعدن المترسب بمعالجة حرارية متوسطة. بالنسبة للهياكل التي تعمل تحت الأحمال الثابتة، لا يتم إجراء المعالجة الحرارية بعد اللحام. بالنسبة للهياكل الحرجة التي تعمل تحت الأحمال الديناميكية أو درجات الحرارة المرتفعة، يوصى بالمعالجة الحرارية

المجموعة الثانية تشمل الكربون وسبائك الفولاذ ([C]x = 0.39-0.45)، عند اللحام في ظروف الإنتاج العادية، لا تتشكل الشقوق. تشمل هذه المجموعة الفولاذ الذي يجب تسخينه مسبقًا لمنع تكون الشقوق وإخضاعه أيضًا للمعالجة الحرارية اللاحقة. تختلف المعالجة الحرارية قبل اللحام وتعتمد على درجة الفولاذ وتصميم الجزء. بالنسبة للمسبوكات المصنوعة من الفولاذ 30L، يلزم التلدين. يمكن لحام أجزاء الماكينة المصنوعة من المنتجات المدرفلة أو المطروقات التي لا تحتوي على ملامح صلبة في حالة المعالجة بالحرارة (التصلب والتلطيف). لا ينصح باللحام في درجات الحرارة المحيطة أقل من 0 درجة مئوية. يوصى بإجراء لحام الأجزاء ذات الحجم الكبير من المعدن المترسب من خلال المعالجة الحرارية المتوسطة (التليين أو التقسية العالية)

الجدول 1. تصنيف الفولاذ حسب قابلية اللحام.

مجموعة قابلية اللحام		درجة الصلب
قابلة للحام بشكل جيد		منخفض الكربون St1-St4 (kp، ps، sp)
		08-25 (كيلو بايت، ملاحظة)


قابلة للحام بشكل جيد		15 ألف، 16 ألف، 18 ألف، 20 ألف، 22 ألف
		أ، A32، A36، A40، ب، د، D32، D36، D40، E، E32، E36، E40

		15 لتر، 20 لتر، 25 لتر
		سبائك منخفضة 15G، 20G، 25G، 10G2، 12ХН، 12ХН2، 15Х2M، 15Х، 15ХА، 20Х، 15ХФ، 20Н2M
		09G2، 09G2S، 09G2D، 10G2B، 10G2BD، 12GS، 16GS، 17GS، 17G1S، 10G2S1،09G2SD، 10G2S1D، YuHSND، YuKHNDP، 14G2AF، 14G2AFD، 15GFD، 15HSND
		08GDNFL، 12DN2FL، 13ХДНФТЛ
قابلة للحام بشكل مرضي


		سبائك 16KhG، 18KhGT، 14KhGN، 19KhGN، 20KhGSA، 20KhGR، 20KhN، 20KhNR، 12KhN3A، 20KhN2M
		15G2AFDps، 16G2AFD، 15G2SF، 15G2SFD

		18G2S، 25G2S
		20GL، 20GSL، 20FL، 20G1FL، 20DHL، 12DHN1MFL
قابلية اللحام محدودة		الكربون الصلب St5 (ps، sp)، St5Gps


		سبائك 25ХГА، 29ХН3A، 12Х2Н4А، 20Х2Н4А، 20ХН4А، 25ХГM، 35G، 35G2، 35Х، 40Х، 33ХС، 38ХС، 30ХГТ، 30ХRA، 30Х ГС، 30ХГСА، 35ХГСА، 25ХГНМТ، 30ХГЗА، 20Х2Н4А

		35GL، 32H06L، 45FL، 40HL، 35HGSL، 35NGML، 20HGSNDML، 30HGSFL، 23HGS2MFL
ملحومة بشكل سيء		الكربون 50، 55

		سبائك 50G، 45G2، 50G2، 45Х، 40ХС، 50ХГ، 50ХГА، 50ХН، 55С2، 55С2А، 30ХГСН2А، الخ.



		30ХНМЛ، 25Х2Г2ФЛ

DSTU 2651-94 (غوست 380-94). * ألغيت في أوكرانيا.

في الحالات التي يكون فيها التقسية اللاحقة مستحيلة، يتعرض الجزء الملحوم للتدفئة المحلية. تختلف المعالجة الحرارية بعد اللحام باختلاف درجات الفولاذ. عند لحام عيوب صغيرة في الفولاذ الذي يحتوي على أكثر من 0.35% من الكربون، فإن المعالجة الحرارية (التليين أو التقسية بدرجة حرارة عالية لهذا الفولاذ) ضرورية لتحسين الخواص الميكانيكية وقابلية التشغيل.

المجموعة الثالثة تشمل الكربون وسبائك الفولاذ ([C]X = 0.46-0.59) من الطبقة البرليتية، والتي تكون عرضة للتشقق في ظل ظروف اللحام العادية. قابلية لحام الفولاذيتم تأمين هذه المجموعة باستخدام تدابير تكنولوجية خاصة، تتكون من المعالجة الحرارية الأولية والتسخين. بالإضافة إلى ذلك، تخضع معظم منتجات هذه المجموعة من الفولاذ للمعالجة الحرارية بعد اللحام. بالنسبة للأجزاء والمسبوكات المصنوعة من المنتجات المدرفلة أو المطروقات التي لا تحتوي على ملامح صلبة ومكونات صلبة بشكل خاص، يُسمح باللحام في حالة المعالجة بالحرارة (التبريد والتلطيف).

بدون التسخين المسبق، يمكن لحام هذه الفولاذ في الحالات التي لا تحتوي فيها المفاصل على خطوط صلبة، ولا يزيد سمك المعدن عن 14 مم، ودرجة الحرارة المحيطة لا تقل عن +5 درجة مئوية وتكون الوصلات الملحومة ذات طبيعة مساعدة. . وفي جميع الحالات الأخرى، يلزم التسخين إلى درجة حرارة 200 درجة مئوية.

يتم تخصيص المعالجة الحرارية لهذه المجموعة من الفولاذ وفقًا للوضع المختار لفولاذ معين.

تشمل المجموعة الرابعة الفولاذ الكربوني وسبائك الفولاذ ([C]x≥0.60) من الطبقة البرليتية، وهي الأكثر صعوبة في اللحام وعرضة للتشقق. عند لحام هذه المجموعة من الفولاذ باستخدام تقنيات عقلانية، لا يتم دائمًا تحقيق خصائص الأداء المطلوبة للمفاصل الملحومة. هذه الفولاذ قابلة للحام إلى حد محدود، لذلك يتم لحامها مع المعالجة الحرارية الأولية الإلزامية، مع التسخين أثناء عملية اللحام والمعالجة الحرارية اللاحقة. قبل اللحام، يجب أن يكون هذا الصلب صلبا. بغض النظر عن سمك ونوع الوصلة، يجب تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة لا تقل عن 200 درجة مئوية. تتم المعالجة الحرارية للمنتج بعد اللحام اعتمادًا على درجة الفولاذ والغرض منه.

تعتمد الموثوقية التشغيلية والمتانة للهياكل الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للحرارة منخفض السبائك على أقصى تقدير درجة الحرارة المسموح بهاالتشغيل والقوة طويلة المدى للمفاصل الملحومة عند درجة الحرارة هذه. يتم تحديد هذه المؤشرات من خلال نظام صناعة السبائك للفولاذ المقاوم للحرارة. وفقًا لنظام صناعة السبائك ، يمكن تقسيم الفولاذ إلى الموليبدينوم الكروم والكروم الموليبدينوم والفاناديوم والكروم الموليبدنوم التنغستن (الجدول 1.2). في هذه الفولاذ، تختلف قيمة مكافئ الكربون ضمن حدود واسعة وتقييم قابلية لحام الفولاذ بناءً على قيمته أمر غير عملي. يتم حساب درجة حرارة التسخين المسبق لكل درجة فولاذية محددة.

يتم تقسيم الفولاذ عالي السبائك إلى مجموعات (المقاوم للصدأ والمقاوم للأحماض والمقاوم للحرارة والمقاوم للحرارة) في إطار GOST 5632-72 بشكل مشروط وفقًا لخصائص الخدمة الرئيسية، حيث إنه مقاوم للحرارة ومقاوم للحرارة. الفولاذ المقاوم هو في نفس الوقت مقاوم للأحماض في بعض البيئات العدوانية، والفولاذ المقاوم للأحماض مقاوم للحرارة ومقاوم للحرارة في درجات حرارة معينة.

بالنسبة للفولاذ عالي السبائك عالي اللحام، لا يتم إجراء المعالجة الحرارية قبل اللحام وبعده. مع تصلب كبير، يجب أن تصلب المعدن من 1050-1100 درجة مئوية. عادي حراري . تشتمل هذه المجموعة من الفولاذ على عدد من الفولاذ المقاوم للأحماض والمقاوم للحرارة مع هيكل الأوستنيتي والأوستنيتي الحديدي.

بالنسبة للفولاذ عالي السبائك القابل للحام بشكل مرضي، يوصى بذلك عطلة أوليةعند 650-710 درجة مئوية مع تبريد الهواء. الظروف الحرارية للحام طبيعية. في درجات الحرارة السلبية، لا يسمح باللحام. يعد التسخين المسبق إلى 150-200 درجة مئوية ضروريًا عند لحام العناصر الهيكلية بسماكة جدار تزيد عن 10 مم. بعد اللحام، يوصى بالتلطيف عند درجة حرارة 650-710 درجة مئوية لتخفيف الضغط. تتضمن هذه المجموعة في المقام الأول معظم وبعض أنواع فولاذ الكروم والنيكل.

الجدول 2. درجات الفولاذ والسبائك المقاومة للحرارة والسبائك العالية القائمة على الحديد والنيكل والنيكل.

	غوست أو تو	درجة الصلب
بيرليتي أو مارتينسيتي		مقاومة للحرارة الكروم والموليبدينوم 15ХМ، 20ХМ، 30ХМ، 30ХMA، 35ХМ، 38ХМ، 38Х2МУА

	غوست20072-74	12 متر، 15 × 5 متر، 15 × 5
		12ХM، 10Х2M، 10Х2M-VD

	TU5.961-11.151-80
		مقاومة للحرارة الكروم والموليبدينوم والفاناديوم والكروم الموليبدينوم والتنغستن 40ХМФА، 30ХЗМФ
	غوست20072-74	20H1M1Ф1БР، 12Х1МФ، 25Х1МФ، 25Х2M1Ф، 20Х1M1Ф1ТР، 18ХЗМV، 20ХЗИВФ، 15Х5ВФ.
	TU14-1-1529-76	15Х1M1F TU14-1-3238-81، 35ХМФА
		12X2MFA، 18X2MFA، 25X2MFA
	TU14-1-1703-76
	TU5.961-11151-80	20ХМФЛ، 15Х1M1ФЛ
الحديدي والمارتنسيتي-الحديدي والمارتنسيتي		الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الكروم 08X13، 12X13، 20X13، 30X13، 40X13، 25X13H2

		حمض عالي النمو -مقاومة للحرارة و 12 × 17 ، 08x17t ، 09x16n4b ، 30x13n7c2 ، 08x18t1 ، 15x18su ، 15x25t ، 15x28 ، 14x17n2 ، 20x17n2 ، 10x13su ، 40x9c2 ، 40x10s2m.
	تو 14-1-2889-80
	TU14-1-1958-77
	TU14-1-2533-78
		ارتفاع حرارة الصروم 15х111 ، 18х111 ، 20х12вн ، 11х11н11в2в2м ، 13х111н2в2м2 ، 13х14зз 2 ، 15х12в ، 18х12в12в2в2в2в2в2в2в12в.

الأوستنيتي والأوستنيتي الحديدي		مقاومة للأحماض 04Х18Н10، 08Х18Н10، 08Х18Н10Т، 12Х18Н9، 12Х18Н9Т، 17Х18Н9، 12Х18Н10Т، 12Х18Н10Б، 03Х18Н11، 08Х18 Н12B، 03Х17Н14M2، E8Х17 Н13M2T، 10Х17Н13M2T، 10Х13МЗТ، 08Х17Н15МЗТ، 08Х18Н12Т، 08Х10Н20Т2، 10Х14Г14Н زد، 10Х14Г14Н4Т، 10Х14AG15، 15Х17AG14، 07Х21G7AN5، 03 Kh21N21M4GB ، 12Kh17G9AN4، 08Kh18G8N2T، 15Х18Н12С4ТУ
الأوستنيتي والأوستنيتي الحديدي	TU108.11.595-87
الأوستنيتي-المارتنسيتي		07Х16Н6، 09Х17Н7U، 09Х17Н7УТ، 08Х17Н5МЗ، 08Х17Н6Т، 09Х15Н8У، 20Х13Н4Г9

الحديدي الأوستنيتي		مقاومة للأحماض عالية القوة 08Х22Н6Т، 12Х21Н5Т.08Х21Н6
الحديدي الأوستنيتي	TU14-1-1958-77	10X25N6ATMF
الحديدي الأوستنيتي		12Х25Н5ТМФЛ
الحديدي الأوستنيتي	TU14-1-1541-75	03Х23Н6، 03Х22Н6M2
الأوستنيتي		مقاومة للحرارة 20Х23Н13، 10Х23Н18، 20Х23Н18، 08Х20Н14С2، 20Х20Н14С2، 20Х25Н20С2، 12Х25Н16G7AR، 36Х18Н25С2، 45Х22Н4МЗ، 55X20G9AN4
		KhN38VT، KhN60Yu، KhN70Yu، KhN78T
الأوستنيتي		مقاومة للحرارة 10Х11Н20ТЗР، 10Х11Н23ТЗМР، 08Х16Н13М2Б، 09Х16Н15МЗБ، 08Х15Н24В4ТР، 31Х19Н9МВБТ، 10Х11Н20ТЗР، 3 7Х12N8Г8МФ، 45Х14Н14V2M، 09X14N19V2BR، 09X14N19V2BR1، 40X15N7G7F2MS، 09X14N16B
سبائك الحديد والنيكل والنيكل		KhN35VT، KhN35VTYu، KhN32T، KhN38VT، KhN80TBYu، KhN67MVTYu

بالنسبة للفولاذ ذو السبائك العالية القابلة للحام المحدودة، تختلف المعالجة الحرارية قبل اللحام (التلطيف عند 650-710 درجة مئوية مع تبريد الهواء أو التبريد في الماء من 1050-1100 درجة مئوية). عند لحام معظم أنواع الفولاذ من هذه المجموعة، يلزم التسخين المسبق إلى 200-300 درجة مئوية.

بعد اللحام، لتخفيف الضغط وتقليل الصلابة، يتم تقسية الأجزاء عند درجة حرارة 650-710 درجة مئوية. لحام عدد من الفولاذ الأوستنيتي، يلزم التبريد في الماء من 1050 إلى 1100 درجة مئوية.

بالنسبة للفولاذ عالي السبائك القابل للحام بشكل سيئ، يوصى بالتلطيف تحت ظروف معينة لمختلف أنواع الفولاذ قبل اللحام.

بالنسبة لمجموعة الفولاذ بأكملها، يلزم التسخين المسبق إلى 200-300 درجة مئوية. يتم لحام الفولاذ 110G13L في حالة التصلب بدون تسخين. تتم المعالجة الحرارية بعد اللحام وفقًا لتعليمات خاصة، اعتمادًا على درجة الفولاذ والغرض منه. بالنسبة للصلب 110G13L، لا يلزم المعالجة الحرارية.