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Misure per migliorare la saldabilità delle piastre resistenti all'usura ad alta resistenza a bassa lega
La piastra antiusura ad alta resistenza bassolegata è un tipo di acciaio strutturale tecnico saldabile a basso tenore di carbonio. Il suo contenuto di carbonio è solitamente inferiore a 0,25% e ha un punto di snervamento σs o un limite di snervamento σ0,2 più elevato (30~80kgf /mm2) e rapporto di carico di snervamento σs/σb (0,65~0,95) rispetto al normale acciaio strutturale al carbonio, che è migliore. Ha un'eccellente formabilità alla lavorazione a freddo e a caldo, buona saldabilità, bassa tendenza alla fragilità a freddo, sensibilità all'intaglio e all'invecchiamento e buona resistenza alla corrosione atmosferica, all'acqua di mare e ad altre capacità.
Inoltre, il contenuto di elementi di lega è basso, generalmente inferiore al 2,5%, e viene utilizzato allo stato laminato a caldo o dopo un semplice trattamento termico (stato non bonificato); perché le piastre resistenti all'usura possono essere prodotte in serie e ampiamente utilizzate. La produzione di lamiere bassolegate ad alta resistenza all'usura in vari paesi industriali sviluppati rappresenta circa il 10% della produzione di acciaio. Tuttavia, nella saldatura di piastre resistenti all'usura ad alta resistenza e bassa lega si verificano spesso problemi come cricche a freddo e cricche a caldo.
1. Crepe fredde
A causa del basso contenuto di elementi di lega nelle piastre resistenti all'usura ad alta resistenza a bassa lega, i loro equivalenti di carbonio sono ad un livello elevato, rendendole soggette ad elevata temprabilità e soggette a cricche fredde nella zona interessata dal calore della saldatura.
La ricerca mostra che i tre fattori principali che causano le cricche a freddo sono: in primo luogo, la struttura dura del metallo saldato o della zona alterata dal calore, l'idrogeno diffusibile rimanente nel metallo della cricca e lo stress residuo della saldatura; in secondo luogo, con il grado di resistenza delle piastre resistenti all'usura ad alta resistenza a bassa lega. Il terzo è l'aumento della tendenza alle cricche a freddo nei giunti saldati. Quando si saldano piastre resistenti all'usura ad alta resistenza a bassa lega, l'idrogeno generato a causa delle impurità non ha il tempo di fuoriuscire e rimane nella saldatura. Inoltre, all'aumentare del contenuto di elementi di lega e dell'aumento del livello di resistenza, la zona interessata dal calore ha una maggiore tendenza ad indurirsi.
Per risolvere il problema delle cricche a freddo, oltre a seguire scrupolosamente le istruzioni riportate nelle istruzioni prima della saldatura, migliorando la saldabilità e la resistenza del materiale, la posizione delle cricche a freddo viene trasferita dalla zona termicamente interessata alla saldatura. Anche il valore della tensione residua e il momento della sua generazione sono uno dei fattori che influenzano. Se la tensione residua viene generata precocemente, si verificheranno cricche a freddo in corrispondenza della saldatura, riducendo così le cricche a freddo nella zona interessata dal calore.
2. Fessure termiche
Le cricche a caldo sono causate dall'elevato contenuto di zolfo e carbonio nel metallo saldato. Formerà un eutettico a basso punto di fusione. Sotto l'azione dello stress di saldatura, il metallo liquido cristallizzato si rompe lungo i bordi dei grani per formare cricche calde.
Quando si saldano piastre resistenti all'usura ad alta resistenza a bassa lega, anche il contenuto di carbonio dell'acciaio e dei materiali di saldatura è fondamentale. Ad esempio, a causa della presenza di elementi di zolfo e manganese nell'acciaio, si formano composti di solfuro di manganese. Il solfuro di manganese ad alto punto di fusione aumenterà la resistenza alle crepe dell'acciaio. Inoltre, anche la riduzione della rigidità della struttura saldata e il controllo del coefficiente di formazione della saldatura sono importanti per ridurre il verificarsi di cricche a caldo.
