Cách hàn tấm thép AR500: Làm nóng trước, kim loại phụ và những lỗi thường gặp - Blog

Giới hạn quan trọng: "AR500" là loại độ cứng thương mại, không phải là thông số kỹ thuật hàn hoàn chỉnh. Trước khi hàn phải lấy tấm MTC và hướng dẫn hàn của nhà sản xuất. Thành phần hóa học của tấm, lượng cacbon tương đương, độ dày, xử lý nhiệt, hạn chế mối nối, nhiệt độ môi trường và mức hydro tiêu hao có thể thay đổi đáng kể quy trình chính xác.Giới hạn quan trọng:"AR500" là loại độ cứng thương mại, không phải là thông số kỹ thuật hàn hoàn chỉnh. Trước khi hàn phải lấy tấm MTC và hướng dẫn hàn của nhà sản xuất. Thành phần hóa học của tấm, lượng cacbon tương đương, độ dày, xử lý nhiệt, hạn chế mối nối, nhiệt độ môi trường và mức hydro tiêu hao có thể thay đổi đáng kể quy trình chính xác.

Có, tấm mài mòn AR500 có thể được hàn thành công. Điều kiện quan trọng là quy trình hàn phải bảo vệ được cả mối nối và tấm chịu mài mòn xung quanh nó. AR500 thường được cung cấp ở điều kiện tôi-và-tôi luyện với độ cứng danh nghĩa khoảng 500 HBW. Nó mang lại khả năng chống mài mòn tuyệt vời, nhưng kém ổn định hơn thép nhẹ khi mối nối nguội quá nhanh, chịu lực cản cao hoặc hấp thụ hydro từ các vật tư tiêu hao ẩm, độ ẩm, dầu, rỉ sét hoặc sương giá.

Mục tiêu không chỉ đơn giản là tạo ra mối hàn trông đẹp mắt. Quy trình hàn AR500 mạnh mẽ kiểm soát ba kết quả cạnh tranh: nguy cơ nứt-lạnh, làm mềm vùng-bị ảnh hưởng nhiệt-do nhiệt và ứng suất dư. Quá ít quá trình gia nhiệt trước hoặc kiểm soát tiêu hao kém có thể tạo ra hiện tượng nứt hydro chậm. Quá nhiều nhiệt đầu vào hoặc nhiệt độ giữa các lớp quá cao có thể làm mềm tấm mài mòn liền kề, làm giảm tuổi thọ sử dụng ở khu vực chính xác được cho là có khả năng chống mài mòn.

Vì lý do này, AR500 không bao giờ được hàn theo quy tắc chung chung là "tấm cacbon{1}}cao". Hãy coi dữ liệu của nhà sản xuất tấm, WPS-cụ thể của công việc và MTC là tài liệu quản lý. Nếu tấm mài mòn đang được hàn vào cấu trúc-nghiêm trọng về an toàn, mệt mỏi-, nâng, chịu áp lực hoặc chịu tải cao, hãy nhờ kỹ sư hàn có trình độ trước khi bắt đầu sản xuất.

Biến hàn	Tại sao nó lại quan trọng trên AR500	Kiểm soát thực tế
Tình trạng tấm	AR500 có được khả năng chống mài mòn nhờ quá trình tôi-và-nóng được kiểm soát. Sự gia nhiệt cục bộ quá mức có thể làm thay đổi cấu trúc vi mô gần mối hàn.	Hạn chế nhiệt đầu vào, tôn trọng nhiệt độ tối đa giữa các lớp và giữ các mối hàn nằm ngoài vùng mài mòn chính nơi thiết kế cho phép.
Hydro	Hydro khuếch tán cộng với vùng ảnh hưởng nhiệt-cứng cộng với ứng suất kéo là sự kết hợp nứt nguội-cổ điển.	Sử dụng vật liệu tiêu hao-hydro khô và mặt khớp khô, sạch.
Tốc độ làm mát	Tấm nặng, thời tiết lạnh và tản nhiệt mạnh có thể hút nhiệt ra khỏi khớp nhanh chóng.	Sử dụng mức làm nóng trước tối thiểu đã chỉ định và duy trì nó thông qua các bước gốc và điền.
Kiềm chế khớp	Một bộ phận có độ bền cao không thể co lại tự do sau khi hàn. Ứng suất dư tăng mạnh.	Sử dụng trình tự hợp lý, các mối hàn cân bằng, kích thước mối hàn thực tế nhỏ hơn và tránh các góc khi bắt đầu/dừng.
Vị trí khu vực mặc đồ	Mối hàn kết cấu trong vùng mài mòn trượt sẽ trở thành khu vực đầu tiên bị mòn.	Di chuyển khớp nối, thêm lớp lót có thể thay thế hoặc sử dụng bộ đệm đủ tiêu chuẩn-cộng với-hệ thống ốp cứng.

Đừng cho rằng mọi tấm mang nhãn hiệu AR500-hoặc được mô tả là AR500 đều có thành phần hóa học hoặc cách hàn giống nhau. AR500, NM500, XAR 500, Hardox 500 và các vật liệu loại 500 HBW khác có thể có phạm vi độ cứng tương tự nhưng không phải là vật liệu thay thế tự động. Độ dày tấm cho phép, giá trị tương đương carbon, đặc tính va đập được đảm bảo và giới hạn hàn của chúng có thể khác nhau.

Thu thập MTC cho nhiệt độ thực tế của tấm và xác minh cấp độ, độ dày, số nhiệt, phạm vi độ cứng, hóa học,lượng carbon tương đương (CEV hoặc CET), và điều kiện giao hàng.

Xác định vật liệu ở phía bên kia của khớp. Khi AR500 được nối với thép nhẹ, thép HSLA, thép đúc hoặc bộ phận hiện có bị mòn, vật liệu hạn chế nhất và tình trạng mối nối thường chi phối WPS.

Xác định chức năng của mối nối: truyền tải trọng kết cấu, mối hàn đính kèm, giữ lớp lót, sửa chữa vết nứt, lớp phủ bề mặt cứng hoặc sửa chữa hiện trường tạm thời. Những mục đích sử dụng này không yêu cầu kim loại phụ hoặc tiêu chí chấp nhận giống nhau.

Xác nhận xem mối hàn hoặc vùng chịu ảnh hưởng nhiệt-có nằm trong đường dẫn dòng vật liệu hay không. Nếu đúng như vậy, việc thiết kế lại bố cục lớp lót có thể có giá trị hơn việc chọn kim loại mối hàn cứng hơn.

Không có nhiệt độ làm nóng trước AR500 phổ biến. Nhiệt độ chính xác được chọn từ dữ liệu thực tế của nhà sản xuất tấm hoặc từ WPS đủ tiêu chuẩn, sau đó được điều chỉnh cho mối nối. Hướng dẫn của nhà sản xuất đối với tấm mài mòn 500 HBW tương đương cho thấy rằng yêu cầu gia nhiệt trước và tăng nhiệt độ giữa các lớp theo độ dày tấm; điều kiện ẩm ướt hoặc lạnh có thể yêu cầu tăng thêm. Đây là lý do tại sao việc sao chép một lệnh "200 độ cho tất cả AR500" là không an toàn.

Sử dụng quy trình tính toán này trước khi hàn sản xuất:

1. Sử dụng độ dày tấm đơn{0}}điều chỉnh. Đối với độ dày tấm không bằng nhau của cùng một vật liệu, hãy sử dụng tấm dày hơn; đối với các mối nối khác nhau, hãy đánh giá cả hai vật liệu và sử dụng kết quả đòi hỏi khắt khe hơn.

2. Xem lại thành phần hóa học của đĩa và CEV/CET trên MTC. Độ cứng cao hơn, tấm dày hơn, nhiệt độ môi trường thấp hơn và khả năng kiềm chế cao hơn, tất cả đều đẩy quy trình theo hướng kiểm soát gia nhiệt trước nhiều hơn.

3. Chọn quy trình hàn và loại vật tư tiêu hao. Xác nhận các yêu cầu về lưu trữ và xếp hạng-hydro có thể khuếch tán của vật liệu tiêu hao, chứ không chỉ đơn thuần là chỉ định độ bền kéo-.

4. Tính nhiệt đầu vào danh nghĩa: Q=(eta x U x I x 60) / (1000 x tốc độ di chuyển), trong đó Q là kJ/mm, eta là hiệu suất nhiệt, U là điện áp và I là dòng điện. Ghi lại phạm vi tham số thực tế trong WPS.

5. Chọn nhiệt độ làm nóng trước tối thiểu và nhiệt độ giữa các lớp tối đa từ bảng của nhà sản xuất tấm hoặc WPS đủ tiêu chuẩn. Đo ở khoảng cách quy định từ mối nối đã chuẩn bị sau khi tấm đã cân bằng nhiệt độ.

6. Chạy và kiểm tra phiếu thử nghiệm đại diện-sản xuất khi nguồn nguyên liệu, độ dày, lịch sử sửa chữa, hạn chế hoặc tải khác với quy trình đủ tiêu chuẩn.

Chỉ kịch bản quy hoạch	Phạm vi thảo luận bắt đầu thận trọng	Điều gì có thể đẩy yêu cầu lên cao
Tấm AR500 mỏng đến trung bình, hạn chế thấp, vật tư tiêu hao hydro-hạ thấp, làm việc trong nhà	75-125 độ (167-257 độ F)	CEV/CET cao, tấm lạnh, không khí ẩm ướt,-khớp kém, nhiều đường chuyền hoặc tản nhiệt từ phần đính kèm dày.
Tấm 12-25 mm hoặc hạn chế vừa phải	100-150 độ (212-302 độ F)	Giá đỡ bằng thép-dày nhẹ, hình học-V gấp đôi, việc sửa chữa nặng-, các góc bị hạn chế hoặc ứng suất dư cao.
Trên 25mm, độ kiềm cao, hàn sửa chữa, điều kiện ngoài trời lạnh	Chỉ 150-200 độ (302-392 độ F) nếu được hỗ trợ bởi dữ liệu tấm / WPS	Hóa chất không xác định, lịch sử nứt vỡ, hạn chế nghiêm trọng hoặc lượng nhiệt đầu vào thấp trên tản nhiệt dày.

Thực hành đo lường: Làm nóng một dải rộng xung quanh mối nối theo kế hoạch thay vì một đường hẹp. Kiểm tra nhiệt độ trên tấm gốc gần mối nối, không chỉ ở bể hàn nóng. Không bắt đầu hàn cho đến khi lượng gia nhiệt trước cần thiết đã được cân bằng trên khu vực mối nối. Duy trì quy trình-cửa sổ chuyển tiếp được xác định, sau đó cho phép làm mát không khí tĩnh-có kiểm soát trừ khi WPS đủ điều kiện chỉ định khác.

Kim loại phụ không phải lúc nào cũng cần phải phù hợp với độ cứng hoặc độ bền kéo củaAR500. Đối với nhiều phụ tùng, mối nối lót và mối hàn chế tạo thông thường, kim loại mối hàn có hàm lượng hydro-có hàm lượng hydro thấp không phù hợp được lựa chọn có chủ ý vì nó tạo ra mối nối dẻo hơn có thể hấp thụ ứng suất co ngót. Lựa chọn thích hợp tùy thuộc vào tải trọng, nhiệt độ sử dụng, nhu cầu về độ mỏi, sự ghép nối kim loại cơ bản- và liệu bản thân mối hàn có bị mài mòn hay không.

Tình trạng chung/sửa chữa	Chiến lược bổ sung thông thường	Lưu ý quan trọng
AR500 gắn vào thép nhẹ hoặc HSLA, tải trọng tĩnh chung	Vật liệu tiêu hao-hydro thấp không hợp kim hoặc hợp kim{1}}thấp thuộc nhóm cường độ E70/E80, được chọn và đủ tiêu chuẩn cho mối nối.	Mối hàn có độ bền- thấp hơn, cứng hơn có thể được ưu tiên hơn so với mối hàn có độ cứng giòn. Xác minh các đặc tính kéo và tác động cần thiết.
Hàn sản xuất GMAW/FCAW	Hệ thống lõi-dây hydro hoặc dòng{1}}thấp với quy trình khí bảo vệ và lưu trữ-được nhà sản xuất kiểm soát-.	Chỉ nhãn dây là không đủ; xác nhận hiệu suất hydro khuếch tán thực tế và tình trạng khí.
Mối nối không giống nhau, hóa chất sửa chữa không xác định hoặc lớp đệm dưới bề mặt cứng	Vật liệu đệm không gỉ Austenitic có thể tiêu hao như loại AWS 307 hoặc 309 khi được quy trình đủ tiêu chuẩn cho phép.	Lớp đệm có thể cải thiện khả năng chống nứt, nhưng nó không tự động phù hợp với các dịch vụ cụ thể-nhiệt độ cao, mệt mỏi-hoặc ăn mòn-cụ thể.
Phục hồi mài mòn/làm cứng bề mặt	Lớp đệm cứng đầu tiên; hợp kim cứng chỉ ở trên nơi cần mài mòn.	Không sử dụng vật liệu hàn cứng làm mối hàn nối kết cấu chính trừ khi kỹ sư hàn có đủ tiêu chuẩn cụ thể về nó.

Khi mối hàn ở trong khu vực có độ mài mòn cao,-phương pháp hai lớp thường tốt hơn so với việc cố gắng sử dụng một lớp hàn rất cứng duy nhất. Trước tiên, hãy tạo cấu trúc hoặc lớp đệm bằng cách sử dụng vật liệu tiêu hao bền, có khả năng chống nứt-. Sau đó áp dụng lớp phủ bề mặt cứng đủ điều kiện. Điều này bảo vệ mối nối khỏi bị mài mòn đồng thời tránh tạo ra cặn hàn kết cấu giòn.

Sự nứt hydro có thể bị trì hoãn. Một mối hàn có thể trông có thể chấp nhận được ở cuối ca và vẫn bị nứt nhiều giờ sau đó khi mối nối nguội đi và ứng suất dư tập trung. Việc phòng ngừa cần có một hệ thống chứ không phải một con số làm nóng trước.

Nguồn rủi ro	hành động phòng ngừa
Điện cực, từ thông hoặc dây bị ẩm	Sử dụng phương pháp lưu trữ, nướng lại và lưu giữ-đã được nhà sản xuất phê duyệt. Giữ vật tư tiêu hao ngoài không khí ẩm ướt.
Độ ẩm, dầu, sơn, rỉ sét, sương giá hoặc bụi bẩn	Nghiền và làm sạch một dải đủ rộng ở cả hai mặt của mối nối. Mối nối phải khô trước khi bắt đầu làm nóng trước.
Lạnh/mưa/độ ẩm cao	Che chở công việc ở nơi thiết thực. Tăng nhiệt độ trước theo hướng dẫn của nhà sản xuất hoặc WPS và giữ nhiệt độ ổn định qua đường chuyền gốc.
Mối hàn có kích thước lớn và hạn chế cao	Giảm khối lượng mối hàn, sử dụng trình tự cân bằng, di dời điểm bắt đầu/điểm dừng khỏi các góc và tránh các mối hàn có chiều dài-không cần thiết khi thiết kế cho phép.
Khoảng cách gốc rộng hoặc độ khớp kém-	Chỉnh sửa-trước khi hàn. Khe hở lớn sẽ ép lượng kim loại hàn dư thừa và lực cản cao vào mối nối.
Làm mát nhanh sau khi hàn	Tránh nước, khí nén-làm nguội, tuyết hoặc bề mặt ẩm ướt lạnh. Để mối nối nguội đồng đều theo quy trình đủ tiêu chuẩn.

Quy trình-thép nhẹ có thể tạo ra một hạt trông-có thể chấp nhận được nhưng không kiểm soát được vùng ảnh hưởng nhiệt-hoặc mức hydro. Việc điều chỉnh rất đơn giản: bắt đầu từ thực tếđeo-tấm MTCvà một quy trình đủ điều kiện cho liên doanh, không phải từ một vụ vỡ nợ chung của cửa hàng.

Việc kết hợp độ cứng AR500 với mối hàn rất cứng có thể làm cho vết nứt dễ xảy ra hơn. Trong nhiều mối nối gắn kết cấu trúc, chất độn hydro có độ bền-thấp{2}}thấp hơn{3}} sẽ tạo ra kết nối đáng tin cậy hơn. Sự phù hợp về độ bền phải được lựa chọn cho các yêu cầu sử dụng thực tế chứ không phải được giả định từ tên tấm.

Nhiều nhiệt hơn không tự động an toàn hơn. Nhiệt độ quá cao sẽ mở rộng vùng ảnh hưởng nhiệt-, tăng độ biến dạng và có thể làm mềm tấm mài mòn xung quanh. Chỉ sử dụng lượng nhiệt đầu vào cần thiết cho phản ứng tổng hợp và cấu hình hạt được xác định-WPS. Ghi lại cường độ dòng điện, điện áp và tốc độ di chuyển thay vì chỉ dựa vào phán đoán trực quan.

Các điện cực ẩm, chất trợ dung ướt, khí bảo vệ bị ô nhiễm, dầu mỡ và sương giá đưa hydro vào chính xác ở những nơi AR500 ít dung nạp nhất. Thiết bị kiểm soát tiêu hao và làm sạch mối nối là những biện pháp kiểm soát-chi phí thấp và có tác động lớn đến độ tin cậy.

Việc sửa chữa thường thất bại vì bộ phận đó không thể di chuyển khi nó nguội đi. Hạt lắng đọng-cao và dài có thể dồn ứng suất co ngót vào khu vực bị nứt. -Lập lại kế hoạch sửa chữa, loại bỏ hoàn toàn vật liệu bị hư hỏng, làm nóng trước trên diện rộng, sử dụng trình tự cân bằng và dừng lại để xác minh nhiệt độ và-khớp khít giữa các giai đoạn.

Cổng an toàn/chất lượng: Không sửa chữa vết nứt trong bộ phận nâng, bộ phận-giữ áp suất, bộ phận bảo vệ an toàn, cấu trúc cần trục hoặc khung máy quan trọng-về độ mỏi từ một quy trình trực tuyến chung. Những trường hợp đó yêu cầu bố trí kỹ thuật chính thức và WPS/PQR được phê duyệt.

1. Cô lập và đánh giá thành phần. Ghi lại vị trí, chiều dài vết nứt, độ dày tấm, hướng tải, kiểu mài mòn và liệu vết nứt có chạm tới phần đính kèm kết cấu hay góc chịu ứng suất cao hay không.

2. Xác định lịch sử vật liệu và sửa chữa. Lấy MTC nếu có. Nếu không biết về hóa học, hãy coi việc sửa chữa là rủi ro cao và nhận hướng dẫn kỹ thuật trước khi hàn.

3. Loại bỏ hoàn toàn vết nứt và kim loại bị hư hỏng bằng phương pháp cơ học hoặc nhiệt đã được phê duyệt. Không hàn trực tiếp trên vết nứt. Chuẩn bị một rãnh sạch sẽ với các chuyển tiếp mượt mà; tránh các vết khía sắc nét và thay đổi phần đột ngột.

4. Kiểm tra khu vực đã chuẩn bị bằng phương pháp thích hợp chẳng hạn như kiểm tra trực quan cộng với kiểm tra-hạt từ tính nếu có. Xác nhận vết nứt đã được loại bỏ hoàn toàn trước khi hàn kim loại mối hàn.

5. Đặt làm nóng trước rộng rãi và duy trì nhiệt độ giữa các đường truyền cần thiết. Sử dụng vật liệu tiêu hao hydro-có nồng độ khô thấp và phạm vi đầu vào nhiệt-nhiệt đủ tiêu chuẩn.

6. Hàn các đường chuyền ngắn và cân bằng. Trình tự từ các vùng cứng đến các cạnh tự do nếu có thể. Không sử dụng khí nén hoặc nước để tăng tốc độ làm mát.

7. Kiểm tra sau khi làm mát. Đối với những sửa chữa quan trọng, hãy sử dụng phương pháp nghiệm thu được chỉ định bởi bản vẽ, chủ sở hữu hoặc quy trình sửa chữa. Kiểm tra lại sau một thời gian tạm dừng khi việc nứt bị trì hoãn là điều đáng lo ngại.

8. Khôi phục bảo vệ chống mài mòn riêng biệt. Trong trường hợp mài mòn nghiêm trọng, hãy áp dụng một lớp đệm tương thích và lớp phủ cứng đủ tiêu chuẩn hoặc lắp một lớp lót có thể thay thế để sự mài mòn trong tương lai không ảnh hưởng đến việc sửa chữa kết cấu.

Đã xác minh MTC và loại tấm; AR500 không được coi là tương đương với mỗi tấm HBW 500.
Đã xác nhận chức năng khớp, tải trọng và vị trí vùng mòn.
Đã xác nhận giới hạn WPS / nhà sản xuất làm nóng trước và giới hạn đường truyền tối đa.
Đã kiểm tra phân loại vật tư tiêu hao, định mức hydro, lưu trữ và khí bảo vệ.
Bề mặt khớp được làm sạch và khô; khoảng cách gốc và phù hợp-trong phạm vi dung sai bản vẽ.
Dụng cụ đo nhiệt độ có sẵn; làm nóng trước được áp dụng rộng rãi và đo lường chính xác.
Trình tự hàn được lên kế hoạch để giảm thiểu sự hạn chế, biến dạng và ứng suất góc.
Tiêu chuẩn chấp nhận kiểm tra và sửa chữa đã được thống nhất trước khi bắt đầu công việc.

Hỏi: Tôi nên sử dụng nhiệt độ làm nóng trước cho AR500 là bao nhiêu?

Trả lời: Sử dụng bàn hàn được công bố của nhà sản xuất tấm hoặc WPS đủ tiêu chuẩn. Chỉ nhằm mục đích thảo luận về quy hoạch, nhiều mối nối AR500 rơi vào phạm vi 75-200 độ tùy thuộc vào độ dày, tính chất hóa học, khả năng hạn chế, điều kiện xung quanh và mức hydro tiêu hao. Không sử dụng một nhiệt độ cố định cho mỗi đĩa.

Hỏi: Tôi có thể hàn AR500 với E7018 không?

Đáp: Điện cực dòng-hydro E7018-có hàm lượng hydro thấp có thể phù hợp với một số mối nối AR500-đến-thép nhẹ hoặc khớp nối khi quy trình đủ tiêu chuẩn phù hợp. Sự lựa chọn vẫn phải đáp ứng các yêu cầu về tải trọng, độ bền, kiểm soát hydro và làm nóng trước của mối nối thực tế.

Hỏi: Kim loại phụ có nên phù hợp với độ cứng 500 HBW không?

Đáp: Thông thường là không. Một khoản tiền gửi phù hợp cứng có thể dễ vỡ. Đối với nhiều mối nối, kim loại mối hàn có hàm lượng hydro-hydro thấp, cứng hơn và không tương xứng được ưu tiên sử dụng. Chỉ sử dụng bề mặt cứng ở những nơi cần mài mòn, thường là trên lớp đệm hoặc lớp kết cấu cứng.

Hỏi: AR500 có thể được làm mặt cứng được không?

Đáp: Có, nhưng hãy sử dụng phương pháp hệ thống: hàn chính xác mối nối nền, áp dụng một lớp đệm tương thích nếu cần, sau đó áp dụng lớp phủ bề mặt cứng. Yêu cầu làm nóng trước bề mặt cứng cao không được vượt quá giới hạn cho phép của tấm đế.

Cung cấp thép PromisteelTấm thép chịu mài mòn NM500với các-chứng chỉ kiểm tra nhà máy cụ thể về nhiệt, dữ liệu tương đương carbon và hướng dẫn hàn của nhà sản xuất - các tài liệu bạn cần trước khi bắt đầu sản xuất.
Yêu cầu báo giá →