Hva er involvert i karbonstålsveising?

Karbonstål er en stor familie av stållegeringer som har et vanlig karbonlegeringselement sammen med forskjellige andre elementer, avhengig av den tiltenkte sluttbruken av stålet. Det er flere fabrikasjonsmetoder som brukes til å forbinde disse materialene, og sveising er et av de mer populære eksemplene. Stål med lavt karbonstoff er ganske enkelt og greit å sveise ved bruk av en rekke forskjellige metoder, inkludert bue- og skjermede gassprosesser. Sveising med høyt karbonstål er litt vanskeligere og krever nøye forvarme og etter sveisekjøling av metallet.

Begrepet karbonstål er en ganske generisk beskrivelse av en stor familie av stållegeringsprodukter. Disse materialene kan inneholde et antall forskjellige legeringselementer avhengig av deres tiltenkte bruk, men alle inneholder karbon i ulik grad. En av de mer vanlige metodene for konstruksjon og fabrikasjon av konstruksjoner og deler ved bruk av disse materialene er karbonstålssveising. Sveising innebærer å bringe to metalldeler sammen for å danne en nær forening med lite eller ingen spalte mellom dem. Et permanent ledd mellom de to dannes deretter ved å smelte delene sammen i en smal, fokusert linje langs foreningen med lokaliserte høye temperaturer.

Karboninnholdet i et hvilket som helst karbonstålprodukt dikterer ikke bare dets arbeidsegenskaper, men påvirker også sveisingen av materialene. Av denne grunn er sveising av karbonstål av varianter med høyt og lite karbon forskjellig fra hverandre til en grad bestemt av det totale karboninnholdet i metallet. Stål med lavt karboninnhold, eller mildt stål som det er kjent, er det enkleste området å sveise og representerer størstedelen av sveiset karbonstål i produksjon og konstruksjon. Milt stål kan sveises ved bruk av konvensjonell lysbuesveising, oksy-acetylen-sveising eller en av gassskjermede buesveiseprosesser.

Sveising av bue eller stokk er en av de to vanligste metodene for sveising av lavkarbonstål. Buesveisemaskiner produserer en høy elektrisk strøm som går gjennom et par kabler festet til strøm- og jordklemmene på maskinen. Den strømførende kabelen har en fjærbelastet klemme i enden som en flussdekket elektrode er klemt fast i. Jordkabelen er festet til metallbiter med en annen klemme. Når elektroden bringes nær metallet, buer strømmen seg inn på metallet, og produserer et sterkt fokusert, lokalisert område med intens varme.

Denne varmen smelter metallarbeidsstykkene på sveisepunktet sammen med elektroden og fluksen, det smeltede fluksbassenget som forhindrer oksidasjonskontaminering av sveisen. Den andre vanlige sveisemetoden med lavt karbonstål er lysbuesveising av gass, eller MIG. Denne prosessen fungerer på lignende måte som lysbuesveising, bare elektroden er en kontinuerlig trådstreng ført gjennom til sveisepunktet av sveisemaskinen. En konstant strøm av argongass eller en argon / helium-blanding ledes mot sveisepunktet, som beskytter sveisbassenget mot forurensning. Gass-volframbuesveising, eller TIG, og oksy-acetylen-sveising er mindre ofte brukte sveisemetoder med lavt karbonstål.

Stål med høyt karboninnhold er nyttig på grunn av dens hardhet, en egenskap som gjør det vanskeligere å sveise enn mildt stål på grunn av at oppvarming av metallet har en tendens til å myke opp det. Selv om de samme sveisemetodene for karbonstål brukes for å sveise høye karbonstål, er forberedelsene og etter-sveisebehandlingen forskjellige. For å forhindre mykgjøring av stål under sveising blir delene typisk forvarmet og avkjølt på en kontrollert måte etter sveising. Omfanget av denne forvarmings- og kjøleprosessen er diktert av det totale karboninnholdet i stålet.