Al tratarse de un acero de soldadura estructural de alta resistencia, el contenido de carbono de este tipo de acero se limita a un nivel bajo.
Generalmente, la fracción de masa de carbono es inferior al 0,18% y los requisitos de soldabilidad también se consideran en el diseño de la composición de la aleación.
Por lo tanto, la soldadura de acero templado y revenido con bajo contenido de carbono es básicamente similar a la del acero normalizado.
Los siguientes problemas ocurren principalmente durante la soldadura:
① Grietas por calor en la soldadura y grietas por licuefacción en la zona afectada por el calor.
El acero templado y revenido con bajo contenido de carbono generalmente tiene un bajo contenido de carbono, un alto contenido de manganeso y un control estricto sobre S y P, por lo que la tendencia al agrietamiento en caliente es pequeña.
Sin embargo, el acero de alta resistencia con bajo contenido de níquel y manganeso aumentará la tendencia al agrietamiento en caliente y al agrietamiento por licuefacción.
② Grietas por frío.
Como este tipo de acero contiene más elementos de aleación que pueden mejorar la templabilidad, tiene una gran tendencia a agrietarse en frío.
Sin embargo, debido al alto punto Ms de este tipo de acero, si la unión se puede enfriar lentamente hasta esta temperatura, la martensita generada se puede someter a un tratamiento de “autotemplado”, que reduce en cierta medida la tendencia al agrietamiento. por lo tanto, la tendencia al agrietamiento en frío no es necesariamente grande.
③ Recalentar las grietas.
El acero templado y revenido con bajo contenido de carbono contiene fuertes elementos formadores de carburo como V, Mo, Nb, Cr, etc., por lo que tiene cierta tendencia a recalentar las grietas.
④ La zona afectada por el calor se suaviza.
El ablandamiento se produce en el área desde la temperatura de templado original del metal base hasta Ac1 durante la soldadura.
Cuanto menor sea la temperatura de templado original, más amplio será el rango de reblandecimiento y más severo será el grado de reblandecimiento.
⑤ Fragilidad de la zona afectada por el calor.
Si en la zona de sobrecalentamiento se producen martensita con bajo contenido de carbono y bainita con una fracción de volumen del 10% al 30%, se puede obtener una alta tenacidad.
Sin embargo, cuando la velocidad de enfriamiento es demasiado rápida, se forma martensita con bajo contenido de carbono con una fracción de volumen del 100% y la tenacidad disminuirá;
Cuando la velocidad de enfriamiento es demasiado lenta, por un lado, los granos se volverán gruesos, por otro lado, se generará una estructura mixta de martensita y bainita con bajo contenido de carbono más componentes MA en la zona de sobrecalentamiento, lo que causará problemas más graves. fragilización en la zona de sobrecalentamiento.
Al soldar acero templado y revenido con σs ≥ 980 MPa, se deben utilizar métodos de soldadura como la soldadura por arco de argón y tungsteno o la soldadura por haz de electrones.
Para acero templado y revenido con bajo contenido de carbono con σs <980MPa, se puede utilizar para soldadura por arco metálico protegido, soldadura automática por arco sumergido, soldadura por arco metálico con gas y soldadura por arco de argón y tungsteno.
Pero para aceros con σs ≥ 686MPa, la soldadura por arco metálico con gas es el proceso de soldadura automática más apropiado.
Además, si se van a adoptar métodos de soldadura con gran aporte de calor y baja velocidad de enfriamiento, como la soldadura por arco sumergido con múltiples hilos y la soldadura por electroescoria, se debe llevar a cabo un tratamiento de enfriamiento y revenido posterior a la soldadura.
Cuando la entrada de calor aumenta al valor máximo permitido y no se pueden evitar las grietas, se deben tomar medidas de precalentamiento.
Para el acero templado y revenido con bajo contenido de carbono, el propósito del precalentamiento es principalmente evitar el agrietamiento en frío, y el precalentamiento puede tener efectos adversos sobre la tenacidad, por lo que generalmente se utiliza una temperatura de precalentamiento más baja (≤200 ℃) cuando se suelda acero con bajo contenido de carbono templado y revenido.
Se espera principalmente que el precalentamiento reduzca la velocidad de enfriamiento durante la transformación de la martensita y mejore la resistencia al agrietamiento mediante el autotemplado de la martensita.
Cuando la temperatura de precalentamiento es demasiado alta, no es necesario evitar el frío, pero esto hará que la velocidad de enfriamiento de 800-500 ℃ sea menor que la velocidad de enfriamiento crítica para estructuras compuestas frágiles y hará que la zona afectada por el calor parezca evidente. debilitado.
Por lo tanto, es necesario evitar aumentar ciegamente la temperatura de precalentamiento, incluida la temperatura entre pasadas.
El acero templado y revenido con bajo contenido de carbono generalmente no se somete a tratamiento térmico después de la soldadura.
Por tanto, a la hora de seleccionar materiales de soldadura, es necesario que el metal de soldadura obtenido tenga propiedades mecánicas cercanas a las del metal base en estado soldado.
En casos especiales, como la alta rigidez de la estructura y la dificultad de evitar grietas en frío, se deben seleccionar como metal de aportación materiales con una resistencia ligeramente inferior a la del metal base.
