QUY TRÌNH HÀN THÉP CÓ ĐỘ CỨNG CAO

· Nguyên nhân nứt mối hàn và vùng xung quanh mối hàn :
- Thép Cacbon trung bình(0,3 -0,59%C trong thép) tính có thể hàn hơi kém, hàn xong bị giòn, cường độ tăng cao, tính dẻo hạ thấp, đôi khi xung quanh mối hàn có thể sinh ra hiện tượng nứt rạn.
- Thép Cacbon cao (0,6-0,99%C trong thép) tính có thể hàn rất kém, nói chung thì không thể hàn được. Vì hàm lượng cacbon cao, hàn xong dễ hình thành tổ chức tôi lửa, độ cứng rất cao, tính dẻo rất thấp, xung quanh mối hàn sinh ra rạn nứt.
- Sự tham gia của một số nguyên tố ( Hiđrô, lưu huỳnh) vào mối hàn và vùng xung quanh mối hàn(vùng ảnh hưởng nhiệt) ở nhiệt độ cao. Các nguyên tố này gây ra hiện tượng rỗ khí, cứng giòn và rạn nứt.
Để hàn thép có độ cứng cao ( thép Cacbon trung bình và thép Cacbon cao đã qua tôi bề mặt ) cần tuân thủ các bước cơ bản :
+ Bước 1 : Gia nhiệt chi tiết trước khi hàn (nhiệt độ gia nhiệt phụ thuộc vào Hàm lượng cacbon trong thép và độ dày của chi tiết cần hàn).
+ Bước 2 : Chọn que hàn phù hợp (không tạo ra Hiđrô khi hàn).
+ Bước 3 : Ram(nhiệt luyện) sau khi hàn.

I. GIA NHIỆT CHI TIẾT TRƯỚC KHI HÀN :
- Nhiệt độ gia nhiệt phải cao hơn nhiệt độ sôi của nước thường khoảng 120 - 150 , hàm lượng cacbon và độ dày tiết diện càng lớn thì nhiệt độ gia nhiệt càng tăng.
- Thiết bị gia nhiệt : mỏ gió đá, lò nung,…
- Gia nhiệt phải hết khu vực hàn và bề dày của chi tiết hàn.
- Vai trò của gia nhiệt :
+ Làm bay hơi lượng hơi nước trong không khí xung quanh vị trí hàn nhằm loại bỏ hiện tượng rỗ khí mối hàn.
+ Ở nhiệt độ cao phản ứng phân giải hơi nước thành Hiđrô giữa vật liệu nền và hơi nước trong không khí diễn ra, chính Hiđrô là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng giòn và rạn nứt ở vùng ảnh hưởng nhiệt(vùng xung quanh mối hàn) của vật hàn, do Hiđrô luôn tồn tại ở dạng nguyên tử nên không tạo liên kết nào với các nguyên tố khác trong thép. Do đó khi gia nhiệt đã làm bay hết lượng hơi nước xung quanh vùng hàn đồng thời cũng mang theo lượng Hiđrô bay theo.
+ Khi gia nhiệt chi tiết trước khi hàn sẽ làm giảm sự chênh lệch nhiệt độ quá lớn giữa nguồn nhiệt hàn và vật hàn. Sự chênh lệch nhiệt độ lớn sẽ gây ra các lỗi nghiêm trọng như nứt gãy mối hàn đối với kim loại có độ cứng cao và không đảm bảo cơ tính của mối hàn so với cơ tính của kim loại vật hàn.

II. CHỌN QUE HÀN :
Thông thường thuốc hàn của một số que hàn có chứa HCl, NaOH, chính 2 chất này trong quá trình hàn ở nhiệt độ cao sẽ xảy ra quá trình phân giải 2 chất trên và giải phóng Hiđrô, lượng Hiđrô sẽ dễ dàng thâm nhập vào mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt( vùng xung quanh mối hàn) trên vật hàn gây ra vấn đề rạn nứt trên mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt trên vật hàn(vùng xung quanh mối hàn). Dùng que hàn trong thuốc bọc que không có HCl và NaOH.
Lưu huỳnh (S) là chất có hại cho mối hàn và là nguyên nhân gây ra nứt nóng thép. Để tránh hiện tượng này phải dùng Mangan bằng cách cho vào thuốc hàn, que hàn ở dạng Fero Mangan (Mn) hoặc Mangan nguyên chất. Dùng que hàn có chứa Mangan (Mn) nhưng không được quá cao vì khi hàn tạo nên xỉ khó chảy nằm trong mối hàn gây nên rỗ khí.
Oxy cũng là chất có hại đối với mối hàn, nó tác dụng với các kim loại trong thép ở nhiệt độ cao tạo thành các Oxit (FeO) làm tăng độ cứng giòn cho mối hàn. Dùng que hàn có thành phần thuốc hàn chứa những chất khử Oxy ra khỏi Oxit kim loại tạo thành xỉ hoặc khí bay ra khỏi mối hàn.

III. RAM (NHIỆT LUYỆN) SAU KHI HÀN :
Có 3 cấp độ khi Ram phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng :
1. Ram thấp : Ram thấp là phương pháp nhiệt luyện gồm nung nóng thép đã tôi trong khoảng 150 đến 250 độ C tổ chức đạt được là mactenxit ram. Khi Ram thấp hầu như độ cứng không thay đổi (có thay đổi thì rất ít: từ 1-3 HRC).
2. Ram trung bình : Ram trung bình là phương pháp nung nóng thép đã tôi trong khoảng 300-450 độ C, tổ chức đạt được là trustit ram. Khi ram trung bình độ cứng của thép tôi tuy có giảm nhưng vẫn còn khá cao, khoảng 40-45 HRC, ứng suất bên trong giảm mạnh, giới hạn đàn hồi đạt được giá trị cao nhất, độ dẻo, độ dai tăng lên.
3. Ram cao : Ram cao là phương pháp nung nóng thép đã tôi trong khoảng 500-650 độ C, tổ chức đạt được là xoocbit ram. Khi ram cao độ cứng của thép tôi giảm mạnh, đạt khoảng 15-25 HRC, ứng suất trong bị khử bỏ, độ bền giảm đi còn độ dẻo, độ dai tăng lên mạnh.

· Một số chi tiết tiêu biểu :

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ METAL SÀI GÒN
26 Đường S5, Phường Tây Thạnh, Quận Tân Phú, TPHCM
www.metalgroup.com.vn
Phone : 08 – 38160109
Lê Bình
Phone : 0919.48.9944
Mail : [email protected]