Wybrane zagadnienia spawania stali o wysokiej wytrzymałości

Obecnie nie ma dostępnych materiałów dodatkowych o składzie chemicznym materiału podstawowego. Stąd pojawia się konieczność wykonywania połączeń różnorodnych (stopiwo o innym składzie chemicznym niż materiał podstawowy). W celu zapewnienia podobnego składu chemicznego zasadne wydaje się korzystanie ze źródeł ciepła o wysokiej gęstości mocy. W ich przypadku spoina powstaje z materiału rodzimego. Wysoka dynamika procesu (odpowiednio duża szybkość nagrzewania i chłodzenia i stosunkowo duża prędkość spawania) sprzyjają powstawania struktury martenzytycznej w spoinie. W przypadku stali o wysokiej granicy plastyczności uzasadnienie znajdują zatem głównie procesy spawania wiązką laserową, wiązką elektronów lub łukiem plazmowym. Dodatkową zaletą tych procesów jest wysoki stopień automatyzacji. Przekłada się to przy odpowiednio przygotowanych brzegach na stałą i powtarzalną wartość energii liniowej. Zmiana sposobu spawania na wiązkę laserową wymaga nierzadko przekonstruowania złącza. Na rys. 2 przedstawiono zmianę sposobu spawania łukowego na laserowe bez materiału dodatkowego, gdzie w złączu narożnym zastąpiono spoinę pachwinową spoiną czołową.

Strefa zmiękczenia stali o wysokiej wytrzymałości

Proces wytwórczy stali ulepszanych cieplnie obejmuje operację hartowania, a także odpuszczania. Podczas chłodzenia stali niestopowych z określoną prędkością możliwe jest uzyskanie struktury ferrytyczno-bainitycznej, bainitycznej lub martenzytycznej (rys. 3). W tym przypadku struktura jest silnie powiązana z właściwościami mechanicznymi i plastycznością stali. Najniższą wytrzymałość i najlepszą plastyczność wykazują stale ferrytyczno-perlityczne, a najwyższą wytrzymałość przy niewielkiej plastyczności – stale o strukturze martenzytycznej. Powoduje to, że stale martenzytyczne stają się wrażliwe na kruche pękanie. W celu poprawy właściwości pla...