Hoe verandert de lasbaarheid van Q275-staal bij verschillende temperaturen?

De lasbaarheid van Q275-staal is zeer temperatuurgevoelig. Zowel de omgevingstemperatuur (de omgevingstemperatuur tijdens het lassen) als de belangrijkste temperatuurparameters tijdens het lassen (zoals de voorverwarmingstemperatuur, de interpasstemperatuur en de afkoelsnelheid) hebben een aanzienlijke invloed op de laskwaliteit, voornamelijk in termen van de neiging tot scheuren, de microstructuur van de door hitte beïnvloede zone (HAZ) en de laseigenschappen. Hieronder volgen specifieke veranderingen en patronen onder verschillende temperatuuromstandigheden:
1. Het effect van de omgevingstemperatuur op de lasbaarheid
Omgevingstemperatuur verwijst naar de omgevingsluchttemperatuur tijdens het lassen (bijvoorbeeld lage temperaturen in de winter, hoge temperaturen in de zomer). De belangrijkste invloed ervan is de koelsnelheid. -lagere omgevingstemperaturen voeren de warmte sneller af uit het lasgebied, wat resulteert in hogere koelsnelheden. Omgekeerd resulteren hogere omgevingstemperaturen in langzamere koelsnelheden.. 1. Omgevingen met lage- temperatuur (omgevingstemperatuur<0°C): Significantly Reduced Weldability
Belangrijkste problemen:
Bij lage temperaturen koelen het smeltbad en de door de hitte{0}}getroffen zone (HAZ) extreem snel af (mogelijk 30%-50% sneller dan bij kamertemperatuur). Dit resulteert in:
De HAZ is gevoelig voor de vorming van geharde microstructuren (zoals martensiet), waardoor de brosheid en de gevoeligheid voor koude scheuren aanzienlijk toenemen (koude scheuren treden vaak binnen enkele uren na het lassen op en kunnen zelfs vertraagde scheuren veroorzaken).
Waterstof in de las (van de elektrode, lucht of oppervlaktevocht in het basismateriaal) diffundeert moeilijk naar buiten en heeft de neiging zich op te hopen bij defecten, waardoor 'waterstof-geïnduceerde scheuren' ontstaan.
Restspanningen in de las zijn moeilijker op te heffen vanwege de verminderde plasticiteit van het materiaal bij lage temperaturen, waardoor het risico op scheuren verder toeneemt.
Typische verschijnselen: Het is waarschijnlijk dat er zich microscheuren in de las en HAZ vormen, en in ernstige gevallen kunnen macroscheuren worden waargenomen, waardoor de lassterkte en taaiheid aanzienlijk afnemen.. 2. Omgeving met normale temperatuur (omgevingstemperatuur 10-30 graden): De lasbaarheid is matig.
Belangrijkste kenmerken:
Matige koelsnelheid, lage verharding van de door de hitte-beïnvloede zone (doorgaans perliet + een kleine hoeveelheid ferriet, resulterend in een dunne, geharde laag), waardoor het risico op koudescheuren aanzienlijk wordt verminderd in vergelijking met omgevingen met lage- temperaturen.
Voorzichtigheid is echter geboden: als het laswerk zeer stijf is (zoals dikke platen of complexe structuren), of als het moedermetaaloppervlak niet is gereinigd van olie of vocht, kunnen er nog steeds scheuren optreden als gevolg van spanningsconcentratie of een overmatig waterstofgehalte.
Typische symptomen: Gekwalificeerde lassen kunnen worden bereikt door middel van de juiste verwerking (zoals elektroden met een laag-waterstofgehalte en de juiste voorverwarming). De lassterkte benadert die van het moedermetaal, en de taaiheid voldoet aan de eisen voor gematigde belasting.
3. Omgeving met hoge temperaturen (omgevingstemperatuur > 35 graden): de lasbaarheid is enigszins verminderd en het is waarschijnlijker dat er warmscheuren optreden.
Belangrijkste problemen:
Omgevingen met hoge- temperaturen vertragen de warmteafvoer uit het lasgebied en verlengen de verblijftijd van het gesmolten zwembad, wat resulteert in:
Oververhitting van het lasmetaal, vergroving van de korrels, grotere breedte van de door hitte-beïnvloede zone en verminderde taaiheid. Onzuiverheden met een laag-smelt-punt (zoals zwavel en fosfor) segregeren sterker aan de korrelgrenzen, waardoor het risico op heetscheuren (zoals kristallisatiescheuren) toeneemt (vooral bij het afwerken van lassen of tussen lagen van meer- lagenlassen).
Dit vergroot de problemen voor lassers (bijvoorbeeld voortijdig falen van de elektrodecoating en overmatige vloeibaarheid van het lasbad), wat mogelijk kan leiden tot defecten zoals lasbulten en gebrek aan smelting.
Typische manifestaties zijn onder meer de neiging tot heetscheuren in de las (langs de korrelgrenzen) of een verminderde slagvastheid (mogelijk lager dan 27J) als gevolg van grove korrels.
II. De impact van belangrijke temperatuurparameters tijdens het lassen
Naast de omgevingstemperatuur zijn de voorverwarmingstemperatuur, de interpasstemperatuur en de naverwarmingstemperatuur tijdens het lassen belangrijke regelbare parameters die de lasbaarheid rechtstreeks bepalen:
1. Onvoldoende voorverwarmtemperatuur (<80°C for Q275 with a thickness of >10 mm):
De afkoelsnelheid is snel, de verharde laag in de hitte-beïnvloede zone is dikker (mogelijk tot 1-3 mm) en het risico op koudescheuren is groot. Er zullen vrijwel zeker scheuren ontstaan, vooral bij lage temperaturen.. 2. Geschikte voorverwarmingstemperatuur (80-150 graden):
Het vertragen van de afkoelsnelheid voorkomt de vorming van grote hoeveelheden martensiet. De door hitte beïnvloede zone (HAZ) wordt gedomineerd door perliet en ferriet, wat resulteert in een verminderde mate van verharding en voldoende tijd voor waterstofdiffusie en -ontsnapping, waardoor het risico op koudescheuren aanzienlijk wordt verminderd. Dit is het aanbevolen bereik voor Q275-lassen.
3. Excessively high preheating temperature (>200 graden):
Hoewel koudscheuren volledig kan worden vermeden, zal dit resulteren in het grof worden van de HAZ-korrels (austenietkorrelgroei), verminderde las- en HAZ-taaiheid (impactenergie kan met 10%-20%) afnemen, en een verhoogd energieverbruik en vervormingsrisico.
4. Te lage interpasstemperatuur (<150°C, for multi-layer welding):
Dit komt overeen met "secundaire snelle afkoeling", resulterend in cumulatieve verharding van de HAZ bij elke laspassage. Dit leidt tot een cumulatief scheurrisico, vooral bij het lassen van dikke platen in meerdere lagen. 5. Na- verwarmingstemperatuur (250-350 graden gedurende 1-2 uur na het lassen):
Dit bevordert de waterstofdiffusie ("dehydrogenering") en vermindert vertraagde scheurvorming. Dit is vooral belangrijk bij lassen in omgevingen met lage- temperaturen en kan het optreden van koudescheuren met meer dan 80% verminderen.