उच्च कार्बन स्टील से तात्पर्य कार्बन स्टील से है जिसका w(C) 0.6% से अधिक है, जिसमें मध्यम कार्बन स्टील की तुलना में सख्त होने की अधिक प्रवृत्ति होती है, और उच्च कार्बन मार्टेंसाइट बनाता है, जो ठंडी दरारों के गठन के प्रति अधिक संवेदनशील होता है। साथ ही, वेल्डिंग ताप प्रभावित क्षेत्र में बनने वाली मार्टेंसाइट संरचना कठोर और भंगुर होती है, जिससे जोड़ की प्लास्टिसिटी और कठोरता में काफी कमी आती है। इसलिए, उच्च कार्बन स्टील की वेल्डेबिलिटी काफी खराब है, और जोड़ के प्रदर्शन को सुनिश्चित करने के लिए विशेष वेल्डिंग प्रक्रियाओं को अपनाना चाहिए। । इसलिए, वेल्डेड संरचनाओं में, इसका आमतौर पर शायद ही कभी उपयोग किया जाता है। उच्च कार्बन स्टील का उपयोग मुख्य रूप से मशीन के उन हिस्सों के लिए किया जाता है जिनमें उच्च कठोरता और पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, जैसे शाफ्ट, बड़े गियर और कपलिंग [1]। स्टील को बचाने और प्रसंस्करण प्रक्रिया को सरल बनाने के लिए उच्च कार्बन स्टील वेल्डमेंट्स की वेल्डिंग प्रक्रिया तैयार करते समय, विभिन्न वेल्डिंग दोषों का व्यापक रूप से विश्लेषण किया जाना चाहिए, और इसी वेल्डिंग प्रक्रिया के उपाय किए जाने चाहिए।
1 उच्च कार्बन स्टील की वेल्डेबिलिटी
1.1 वेल्डिंग विधि
उच्च कार्बन स्टील का उपयोग मुख्य रूप से उच्च कठोरता और उच्च पहनने के प्रतिरोध वाली संरचनाओं के लिए किया जाता है, इसलिए मुख्य वेल्डिंग विधियां इलेक्ट्रोड आर्क वेल्डिंग, ब्रेज़िंग और जलमग्न आर्क वेल्डिंग हैं।
1.2 वेल्डिंग सामग्री
उच्च कार्बन स्टील की वेल्डिंग में आम तौर पर जोड़ और आधार धातु की मजबूती की आवश्यकता नहीं होती है। इलेक्ट्रोड आर्क वेल्डिंग में, मजबूत डीसल्फराइजेशन क्षमता, जमा धातु में विसरित हाइड्रोजन की कम मात्रा और अच्छी कठोरता वाले कम हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड का आम तौर पर उपयोग किया जाता है। जब वेल्ड धातु और आधार धातु की मजबूती की आवश्यकता होती है, तो संबंधित स्तर के कम हाइड्रोजन प्रकार के इलेक्ट्रोड का चयन किया जाना चाहिए; जब वेल्ड धातु और आधार धातु की मजबूती की आवश्यकता नहीं होती है, तो आधार धातु की तुलना में कम ताकत वाले कम हाइड्रोजन प्रकार के इलेक्ट्रोड का चयन किया जाना चाहिए। आधार धातु की तुलना में उच्च शक्ति वर्ग वाले वेल्डिंग इलेक्ट्रोड का चयन नहीं किया जा सकता है। यदि वेल्डिंग के दौरान आधार धातु को पहले से गरम नहीं होने दिया जाता है, तो गर्मी प्रभावित क्षेत्र में ठंडी दरारों को रोकने के लिए, ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील इलेक्ट्रोड का उपयोग अच्छी प्लास्टिसिटी और मजबूत दरार प्रतिरोध के साथ ऑस्टेनिटिक संरचनाओं को प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।
1.3 नाली की तैयारी
वेल्ड धातु में कार्बन के द्रव्यमान अंश को सीमित करने के लिए, संलयन अनुपात को कम किया जाना चाहिए, इसलिए वेल्डिंग के दौरान आम तौर पर यू-आकार या वी-आकार के खांचे का उपयोग किया जाता है, और खांचे की सफाई और खांचे के दोनों किनारों पर 20 मिमी के भीतर तेल के दाग और जंग पर ध्यान दिया जाना चाहिए।
1.4 प्रीहीटिंग
वेल्डिंग के लिए संरचनात्मक स्टील इलेक्ट्रोड का उपयोग करते समय, इसे वेल्डिंग से पहले पहले से गरम किया जाना चाहिए, और प्रीहीटिंग तापमान को 250 डिग्री से 350 डिग्री पर नियंत्रित किया जाना चाहिए।
1.5 इंटरलेयर प्रोसेसिंग
मल्टी-लेयर मल्टी-पास वेल्डिंग में, पहले पास में छोटे व्यास वाले इलेक्ट्रोड और कम-वर्तमान वेल्डिंग का उपयोग किया जाता है। आम तौर पर, वर्कपीस को अर्ध-ऊर्ध्वाधर वेल्डिंग में रखा जाता है या वेल्डिंग रॉड का उपयोग पार्श्व रूप से स्विंग करने के लिए किया जाता है, ताकि प्रीहीटिंग और गर्मी संरक्षण के प्रभाव को प्राप्त करने के लिए बेस मेटल के पूरे गर्मी-प्रभावित क्षेत्र को थोड़े समय में गर्म किया जा सके।
1.6 वेल्ड के बाद ताप उपचार
वेल्डिंग के तुरंत बाद, वर्कपीस को हीटिंग भट्टी में डालें, और तनाव से राहत के लिए इसे 650 डिग्री पर रखें
2 उच्च कार्बन स्टील के वेल्डिंग दोष और निवारक उपाय
उच्च कार्बन स्टील की उच्च कठोरीकरण प्रवृत्ति के कारण, वेल्डिंग के दौरान गर्म और ठंडी दरारें पड़ने की संभावना रहती है।
2.1 तापीय दरारों के लिए निवारक उपाय
1) वेल्ड की रासायनिक संरचना को नियंत्रित करें, सल्फर और फास्फोरस की सामग्री को सख्ती से नियंत्रित करें, और वेल्ड संरचना में सुधार और पृथक्करण को कम करने के लिए मैंगनीज सामग्री को उचित रूप से बढ़ाएं।
2) वेल्ड के अनुप्रस्थ काट के आकार को नियंत्रित करें, और वेल्ड के केंद्र में पृथक्करण से बचने के लिए चौड़ाई-गहराई अनुपात थोड़ा बड़ा होना चाहिए।
3) उच्च कठोरता वाले भागों की वेल्डिंग के लिए, उपयुक्त वेल्डिंग पैरामीटर, उपयुक्त वेल्डिंग अनुक्रम और दिशा का चयन किया जाना चाहिए।
4) यदि आवश्यक हो, तो गर्म दरारें पड़ने से रोकने के लिए पूर्व-हीटिंग और धीमी गति से ठंडा करने के उपाय करें।
5) वेल्ड में अशुद्धता सामग्री को कम करने और पृथक्करण की डिग्री में सुधार करने के लिए इलेक्ट्रोड या फ्लक्स की क्षारीयता बढ़ाएं।
2.2 ठंडी दरारों के लिए निवारक उपाय
1) वेल्डिंग से पहले प्रीहीटिंग और वेल्डिंग के बाद धीमी गति से ठंडा करने से न केवल ताप प्रभावित क्षेत्र की कठोरता और भंगुरता कम हो सकती है, बल्कि वेल्ड में हाइड्रोजन के बाहरी प्रसार में भी तेजी आ सकती है।
2) उपयुक्त वेल्डिंग उपायों का चयन करें।
3) वेल्डेड जोड़ के संयम तनाव को कम करने और वेल्डमेंट की तनाव स्थिति में सुधार करने के लिए उपयुक्त असेंबली और वेल्डिंग अनुक्रम को अपनाएं।
4) उपयुक्त वेल्डिंग सामग्री चुनें, वेल्डिंग से पहले इलेक्ट्रोड और फ्लक्स को सुखाएं, और आवश्यकतानुसार उनका उपयोग करें।
5) वेल्डिंग से पहले, खांचे के चारों ओर मूल धातु की सतह पर मौजूद पानी, जंग और अन्य दूषित पदार्थों को सावधानीपूर्वक हटा दिया जाना चाहिए ताकि वेल्ड में फैलने योग्य हाइड्रोजन की मात्रा को कम किया जा सके।
6) वेल्डिंग से तुरंत पहले डीहाइड्रोजनीकरण उपचार किया जाना चाहिए ताकि हाइड्रोजन वेल्डेड जोड़ से पूरी तरह से बाहर निकल सके।
7) वेल्ड में हाइड्रोजन के बाहरी प्रसार को बढ़ावा देने के लिए वेल्डिंग के तुरंत बाद तनाव राहत एनीलिंग उपचार किया जाना चाहिए।
3. निष्कर्ष
उच्च कार्बन स्टील की उच्च कार्बन सामग्री, उच्च कठोरता और खराब वेल्डेबिलिटी के कारण, वेल्डिंग के दौरान उच्च कार्बन मार्टेंसिटिक संरचना का उत्पादन करना आसान है, और वेल्डिंग दरारें पैदा करना आसान है। इसलिए, उच्च कार्बन स्टील को वेल्डिंग करते समय, एक उचित वेल्डिंग प्रक्रिया का चयन किया जाना चाहिए। और वेल्डिंग दरारों की घटना को कम करने और वेल्डेड जोड़ों के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए समय पर इसी तरह के उपाय करें।
