프레스 템퍼링 상태

강의 항복강도 등급과 열처리 상태에 따라

특정 조건에서 작동하는 기계 부품 및 엔지니어링 구조에 주로 사용됩니다.

펄라이트 내열강

저온강

저합금 내식성강

저탄소강의 화학적 조성은 다음과 같습니다: Wc=0.10%~0.25%, Wsi≤0.3%, WMn=0.5%~0.8% 저합금강에 첨가되는 원소 : Mn.Si.Cr, Ni, Mo, V, Nb, 비.쿠

용접 구조물에 사용되는 중저합금강의 합금 원소 총 질량 분율은 일반적으로 10%를 초과하지 않습니다.

합금 구조강의 하한 임계점 온도 A₁(℃)에 대한 다양한 원소의 포괄적인 영향은 다음 공식으로 표현될 수 있습니다. A₁=720 28WSi 5WCr 6WCo 3WTi-5WMn-10WNi-3WV

그것이 녹을 때 합금 구조용 강철에서는 합금 원소로 질소가 널리 사용됩니다. 질소는 강철의 탄소와 비슷한 역할을 합니다. 아이언에서는 Y 존이 확장됩니다. 질소는 강철의 다른 합금 원소와 함께 안정적인 질화물을 형성할 수 있습니다. 입자 분포를 분산시켜 결정립을 미세화하고 강의 항복점 및 취성파괴 저항성을 향상시킵니다. 질소의 효과는 함량에 따라 다릅니다. 그 양은 강철에 존재하는 다른 합금 원소의 유형과 양에 따라 달라집니다.

또한 주로 개선하기 위해 Mn, Cr, Ni, Mo, V, Nb, B, Cu 등과 같은 일부 합금 원소가 추가됩니다. 강의 담금질성과 마르텐사이트의 템퍼링 안정성. 이러한 원소는 펄라이트와 베이나이트의 변태를 지연시켜 마르텐사이트를 생성할 수 있습니다. 벌크 변형을 위한 임계 냉각 속도가 감소됩니다.

합금 구조강의 강도가 높을수록 항복 강도와 인장 강도의 차이가 작아집니다. 항복 강도 대 인장 강도의 비율을 항복비라고 합니다.

노치 인성은 취성 파괴에 대한 재료의 저항성을 나타내는 지표입니다.

흡수된 에너지는 특정 온도 범위에서 인성이 급격히 변화하는 전이 현상을 반영할 수 있습니다.

열영향부의 다양한 구조적 특성에 따라 비경화 경향이 있는 저합금강의 용접 열영향부는 용융부, 조립부, 세립부, 불완전 재결정부 및 템퍼링으로 구분됩니다. 존.

저합금강의 열영향부의 미세조직은 주로 저탄소 마르텐사이트, 베이나이트, M-A 성분 및 펄라이트 유사 조직으로 경도, 강도 특성, 가소성 및 인성이 다릅니다.

항복강도 295~390MPa의 일반 저합금강은 열연강판에 속하며, Wc 0.2% 이하를 기준으로 Mn, Si 등 합금원소의 고용강화를 통해 강재의 강도를 확보하는 강종입니다. . C-Mn 또는 Mn-Si 계열 강에 속하는 , V 및 Nb를 첨가하여 결정립 미세화 및 석출 강화를 달성할 수도 있습니다.

열간압연강은 일반적으로 알루미늄 킬드 세립 페라이트 및 펄라이트 강으로, 일반적으로 열간압연 상태에서 사용됩니다.

노멀라이징 강철은 고용 강화를 기반으로 하며 일부 탄소 및 질소 화합물 형성 원소(예: V, Nb, Ti 및 Mo 등)를 첨가하여 석출을 통해 입자를 강화 및 미세화하여 강철의 강도를 더욱 향상시키고 인성을 보장합니다. .

정규화 상태에서 사용되는 강은 주로 Q390, Q345 등과 같이 V, Nb, Ti를 함유한 강이다. 주요 특징은 항복강도비가 높다는 점이다.

14 MnMoV, 18MnMoNb 등과 같은 노멀라이징 및 템퍼링 조건에 사용되는 Mo 함유 강입니다.

라멜라 찢어짐에 강한 Z 방향 강철, 항복 강도 Rm≥343MPa

강철의 구조적 특성에 중요하거나 특별한 영향을 미치는 약 0.1%의 질량 분율로 미량 합금 원소를 첨가한 강철을 미세합금강이라고 합니다.

미세합금(미량의 Nb, V, Ti 첨가) 및 제어된 압연과 같은 기술을 사용하여 결정립 미세화 및 석출 강화의 조합을 달성합니다.

제어된 압연강은 고강도, 고인성 및 우수한 용접성의 장점을 가지고 있습니다.

제어 압연 파이프라인 강재의 용접 시 가장 큰 문제는 과열부의 결정립 크기가 조대하여 충격 저항이 감소한다는 점입니다. 개선책은 강재에 석출 강화 원소(TiO2, TiN 형성)를 첨가하여 결정립이 발생하지 않도록 하는 것입니다. 성장, 용접 공정 및 사양을 최적화합니다.

탄소당량

경화 경향(경화 경향이 큰 강철의 경우 연속 냉각 전이 곡선이 오른쪽으로 이동함)

용접 부위의 열간 균열은 주로 열간 압연 및 표준화된 강철의 C, S, P 및 기타 원소의 함량이 높거나 심각한 편석과 관련이 있습니다.

재가열균열은 일반적으로 열영향부의 조립면에서 발생

인성은 금속이 취성 균열을 쉽게 생성하고 전파하는 특성을 나타내는 특성입니다.

용접의 인성은 침상 페라이트(AF) 및 초석(PF) 페라이트 구조의 비율에 따라 달라집니다.

침상 페라이트 구조가 지배적인 용접 금속의 항복비는 일반적으로 0.8보다 큽니다. 초석 페라이트 구조가 지배적인 용접 금속의 항복 대 강도 비율은 일반적으로 0.8 미만입니다. 용접 금속에 상부 베이나이트가 있는 경우 항복비가 0.7 미만임

거친 부분의 취화: 1200°C 이상으로 가열된 열 영향부의 과열 부분은 거친 부분의 취성을 유발할 수 있으며 인성이 크게 감소합니다.

작은 용접 열 입력을 사용하는 것은 이러한 뜨거운 영역에서 취약성을 방지하는 효과적인 방법입니다.

열변형 취화 : 용접 융착부 및 최대 가열 온도가 AC1보다 낮은 아임계 열 영향부에서 발생

라멜라 찢어짐의 발생은 강의 종류와 강도 수준에 의해 제한되지 않으며, z 방향 결합력을 고려하면 라멜라 찢어짐은 강판과 밀접한 관련이 있습니다. 이는 두께와 관련이 있습니다. 일반적으로 판 두께가 16mm 미만이면 라멜라 찢어짐이 발생하지 않습니다.

강철의 특성상 주로 정제 품질에 따라 결정되며, 강철 중의 황화물 및 층상 규산염 또는 많은 플레이크가 집중되어 있습니다. 동일한 평면에 산화물이 포함되면 Z 방향 가소성이 감소하여 라멜라 찢어짐이 발생하며 그 중 라멜라 황화물이 가장 심각한 영향을 미칩니다.

황 함량과 Z 방향 면적 수축은 강의 라멜라 인열 민감도를 평가하는 주요 지표입니다.

라멜라 인열 민감도가 낮은 강재를 합리적으로 선택하고 접합 형태를 개선하여 강판 Z 방향의 응력과 변형을 줄입니다. 제품 사용 요구 사항을 충족한다는 전제하에 강도 수준이 낮은 용접 재료를 선택해야 하며 예열, 수소 환원과 같은 보조 조치를 채택해야 합니다. 층판 파열이 발생하는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.

그루빙 가공은 가공 정밀도가 높은 기계 가공으로 할 수도 있고, 화염 절단이나 카본 아크 가우징을 사용할 수도 있습니다.

용접 부품의 조립 간격이 너무 커서는 안 되며, 용접 응력을 줄이기 위해 강한 조립을 최대한 피해야 합니다.

1. 균열 등의 용접 불량이 없어야 합니다. 2. 성능 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

모재의 기계적 성질에 맞는 용접재료의 등급을 선택하세요.

융합율과 냉각속도의 영향도 고려

용접 후 열처리가 용접의 기계적 특성에 미치는 영향을 고려하십시오.

용접열 투입(접합부 냉간균열 및 열영향부 취화가 발생하는지 여부에 따라 다름)

예열 및 용접 후 열처리 (주로 균열을 방지하는 것이 목적이지만 구조 및 성능을 어느 정도 향상시키는 것도 목적임)

담금질성이 높은 펄라이트계 내열강의 용접시 냉간균열이 발생할 수 있으며, 일반적으로 강재 내 Cr 및 Mo 함량이 증가할수록 균열 발생 경향이 증가합니다.

내열강 용접 시 저온균열 발생에 영향을 미치는 요인으로는 강의 경화성(구조적 요인), 용접부의 확산성 수소 함유량, 접합부의 구속 정도(응력 상태) 등이 있습니다.

펄라이트 내열강의 재열균열은 용접열영향부의 조립부에서 나타나는데, 이는 용접공정 및 용접 잔류응력과 관련이 있습니다.

재열균열 예방대책

크롬-몰리브덴 내열강과 그 용접 조인트의 취성은 300~500°C의 온도 범위에서 장기간 작동 시 발생하며, 이를 템퍼 취성이라고 합니다.

2.25Cr-1Mo 강철 항성 취성 특성

용접 방법: 전극 아크 용접, 서브머지드 아크 용접, 용융 및 가스 차폐 용접, 일렉트로슬래그 용접, 텅스텐 아크 용접 등은 펄라이트 내열강 용접에 사용할 수 있습니다.

용접 재료 선택: 작동 온도에서 용접 금속의 합금 구성 및 강도 성능은 모재의 해당 지표와 일치하거나 제품 기술 조건에서 제안한 최소 성능 지표를 충족해야 합니다.

용접재료의 수분 함량을 조절하는 것은 용접 균열을 방지하기 위한 주요 조치 중 하나이며, 펄라이트 내열강에 사용되는 용접봉 및 플럭스는 수분을 쉽게 흡수합니다.

후열 탈수소 처리는 냉간 균열을 방지하는 중요한 조치 중 하나입니다.

40Cr

35CrMoA 및 35CrMoVA

30CrMnSiA, 30CrMnSiNi2A 및 40CrMnSiMoVA

40CrNiMoA 및 34CrNi3MoA

중탄소 담금질강은 탄소 함량과 합금 원소 함량이 높기 때문에 용접이 응고 및 결정화되면 고액 온도 범위가 크고 용접 중에 결정화 균열이 발생하기 쉽습니다. 그리고 그것은 뜨거운 균열에 더 큰 민감성을 가지고 있습니다.

탄소 함량이 낮고 S, P 불순물이 낮은 용접 재료를 최대한 사용해야 합니다.

중간 탄소 담금질 및 템퍼링 강철의 경화 경향은 매우 분명하며 단단하고 부서지기 쉬운 마르텐사이트 조직은 용접 열 영향부에 나타나기 쉬워 용접 접합부에서 냉간 균열 경향이 증가합니다.

모재의 탄소 함량이 높을수록 담금질성이 높아지고 냉간 균열이 발생하는 경향이 커집니다.

열 영향 구역에서의 취성 중탄소 담금질 및 템퍼링 강철은 탄소 함량이 높고 합금 원소가 많기 때문에 경화 경향이 상당히 낮으며 "자체 강화" 공정이 필요하지 않습니다. 용접 시 사용되는 열영향부는 취성 및 경질 마르텐사이트 조직이 다량 생성되어 열영향부를 취화시키는 경향이 있습니다.

열영향부는 용접 전 담금질 및 템퍼링된 강재를 용접 시 담금질 및 템퍼링 온도 이상으로 가열하면 용접 열영향부에서 연화부가 나타나며, 모재보다 강도와 경도가 높습니다.

중탄소 담금질 및 템퍼링 강철은 어닐링 또는 표준화된 상태에서 가장 잘 용접됩니다. 용접 후 전체 변조 공정을 사용하여 만족스러운 성능을 가진 용접 조인트를 얻습니다.

용접 재료를 선택할 때 고온 및 저온 균열이 발생하지 않도록 하기 위한 가공 요구 사항 외에도 몇 가지 특별한 요구 사항이 있습니다. 즉, 용접 금속의 변조 및 가공 사양이 모재 금속의 사양과 일치해야 합니다. 변조 후 접합 성능도 모재와 동일한지 확인하십시오.

용접 후 담금질 및 템퍼링의 경우 용접 매개변수의 결정은 주로 담금질 및 템퍼링 처리 전에 균열이 발생하지 않도록 하고 접합 성능을 보장하는 것입니다. 이는 용접 후 열처리를 통해 보장될 수 있습니다. 따라서 매우 높은 예열온도(200~350℃)와 층간온도를 사용할 수 있습니다. 게다가, 많은 경우, 용접 접합부를 실온으로 냉각시키고 담금질 및 템퍼링 장소에서 처리하기 위해 용접 직후 담금질 및 템퍼링 처리를 수행하는 것은 종종 너무 늦습니다. 용접 전 지연 균열을 방지하기 위해 용접 후 즉시 중간 열처리를 실시해야 합니다. 이 열처리는 일반적으로 용접 후 예열 온도 이상에서 일정 기간 동안 유지됩니다. 목적은 다음 두 가지 측면을 달성하는 것입니다. 지연균열 방지 : 첫째, 수소의 확산 및 제거 역할을 하며, 둘째, 냉간균열에 대한 민감도가 낮은 구조로 변형시킨다.

국부 예열을 사용할 경우 예열 온도 범위는 용접 후 제때에 뜨임 처리할 수 없는 경우 용접 양쪽에서 100mm 이상이어야 하며 680°C에서 뜨임해야 합니다.

고탄소 마르텐사이트로 인한 취화 및 경화는 용접 후 템퍼링 처리로 해결 가능

용접냉간균열을 방지하기 위해 가소성과 인성이 좋은 오스테나이트계 전극을 사용할 수도 있습니다.

변조된 상태에 있어야 하는 용접의 경우 가능한 가장 작은 용접 열 입력을 사용해야 합니다.

용접방법 중탄소 담금질 및 조질강에 일반적으로 사용되는 용접 방법에는 아크 용접, 가스 차폐 용접, 서브머지드 아크 용접 등이 있습니다. 펄스 아르곤 아크 용접, 플라즈마 아크 용접, 집중열을 이용한 전자빔 용접 등의 방법을 이용하여, 용접 열 영향부의 폭을 줄이고, 미세한 조직을 얻고, 용접 조인트의 기계적 특성을 향상시키는 것이 유리합니다. 일부 박판 용접 방법에는 주로 가스 차폐 용접, 텅스텐 아크 용접 및 마이크로 빔 플라즈마 아크 용접이 사용됩니다.

용접재료 중탄소 담금질강 용접 재료는 저탄소 합금 시스템을 사용하여 용접 금속의 S 및 P 불순물 함량을 줄여 용접 금속의 인성, 가소성 및 강도를 보장하고 용접 금속의 균열 저항성을 향상시켜야 합니다. 용접 후 열처리가 필요한 부품의 경우 용접 금속의 화학적 조성이 모재의 화학적 조성과 유사해야 합니다. 용접 재료는 용접의 응력 조건, 성능 요구 사항 및 용접 후 열처리 조건에 따라 선택해야 합니다.

예열 및 용접 후 열처리 예열 및 용접 후 열처리는 중탄소 담금질 및 템퍼링 강철의 중요한 공정 조치입니다. 예열 여부와 예열 온도 수준은 용접물의 구조와 생산 조건에 따라 다릅니다. 덜 제한적일 뿐만 아니라, 예열이 필요하지 않은 간단한 구조의 벽이 얇은 쉘이나 용접물을 제외하고, 일반적으로 중탄소 담금질 및 템퍼링 강을 용접할 때는 예열 또는 시기적절한 후가열 조치를 취해야 합니다. 예열 온도는 일반적으로 200~350℃입니다.

고강도 구조용강(Rm=600~800MPa)은 주로 용접 구조물 엔지니어링에 사용되며, 용접 부위는 대부분 인장 하중을 받습니다.

고강도 내마모강(Rm≥1000MPa)은 충격 및 내마모성을 요구하는 고강도 내마모 엔지니어링 구조물 및 부품에 주로 사용됩니다.

고강도 고인성강(Rm≥700MPa, 고강도와 고인성이 동시에 요구되는 강종으로 주로 고강도, 고인성 용접구조물에 사용됨)

(Rm)w/(Rm)b>1인 경우를 "초강력 일치"라고 합니다.

(Rm)w/(Rm)b=1인 경우를 "균등강한 매칭"이라고 합니다.

(Rm)w/(Rm)b<1인 경우 "저강도 매칭"이라고 합니다.

저탄소 변조강의 합금 원리는 다양한 합금 원소를 첨가하여 경화성을 향상시켜 고강도 및 우수한 인성을 보장하는 저탄소 "자체 강화" 마르텐사이트 및 하부 베이나이트 혼합 조직을 기반으로 합니다.

화학 조성의 영향: C 함량이 낮고 Mn 함량이 높으며 S 함량, P의 제어도 더 엄격하므로 열간 균열 경향이 더 작습니다. 그러나 Ni가 높고 Mn이 낮은 강종은 열간균열에 어느 정도 민감합니다. C, Mn/S, N과 관련이 있으며 주로 열영향부의 과열지역에서 생산됩니다. 액화 균열이라고 합니다.

용접열 입력이 클수록 열 영향부의 결정립이 더 거칠어지고 결정립계 용융도 커집니다. 진지하게, 결정립 사이의 액체 입계층이 오래 존재할수록 액체가 많아집니다. 균열 경향이 커집니다. 액화 균열 발생을 방지하려면 공정에서 작은 열 입력 및 제어가 채택되어야 합니다. 용융 풀의 모양을 제어하고 융합 영역의 오목함을 줄입니다.

V는 재열균열에 가장 큰 영향을 미치고, Mo가 그 뒤를 따른다. V와 Mo가 동일한 경우 추가되면 더욱 민감해집니다. Cr의 영향은 함량과 관련됩니다(1%)

조질강의 열영향부의 미세조직 특성

열 영향부 취성

열 영향부 연화

균열 방지

고강도 요구 사항을 충족하는 동시에 용접 금속 및 열 영향부의 인성이 향상됩니다.

일반적으로 가스 금속 아크 용접이나 능동 가스 아크 용접 등 자동화 또는 반자동 기계화 용접 방법이 사용됩니다.

용접 열 입력 결정

예열 온도 및 용접 후 열처리

저탄소 변성강의 용접금속에 유해한 취화원소는 S, P, N, O, H이므로 반드시 제한되어야 한다.