ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΤΙΣ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΕΙΣ Τρεις κύριες ζώνες: Ζώνη μετάλλου συγκόλλησης (ζώνη τήξης) Θερμικά επηρεασμένη ζώνη (ζώνη μετασχηματισμών σε στερεή κατάσταση) Μέταλλο βάσης (ανεπηρέαστο υλικό) Σχετικό μέγεθος ζωνών και μετασχηματισμοί: Είδος υλικού (διαγράμματα φάσεων εκτός ισορροπίας) Κατάσταση υλικού (θερμική σκλήρυνση, ενδοτράχυνση, προθέρμανση) Ένταση θερμικών φαινομένων (πυκνότητα παρεχόμενης θερμότητας, ταχύτητα συγκόλλησης, διαστάσεις κατασκευής, τεχνική)
Η χημική σύσταση στη συγκόλληση εξαρτάται από το ποσοστό αραίωσης: % αναλογία μετάλλου βάσης προς μέταλλο βάσης και ηλεκτρόδιο, στο τήγμα Τεχνική Αραίωση (%) Παρατηρήσεις Συγκολλήσεις χαμηλών/ μέσων θερμοκρασιών Επενδεδυμένου ηλεκτροδίου (τηγμένη σκωρία) Χειρωνακτική συγκόλληση τόξου Αυτόματη συγκόλληση βυθιζόμενου τόξου 0 Δεν τήκεται το μέταλλο βάσης 5 Επικρατεί η Χ.Σ. του μετάλλου προσθήκης 10 30 Για τελευταία/ εσωτερικά πάσσα Για το ριζικό/ πρώτα πάσσα 65 Για υψηλή θερμική παροχή Με ηλεκτρική αντίσταση 100 Δεν υπάρχει μέταλλο προσθήκης
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ 1 ο στάδιο: Στερεοποίηση και διαμόρφωση της μορφολογίας των κόκκων (σχήμα και διεύθυνση ανάπτυξης) Η ανάπτυξη του στερεού μέσα στο τήγμα: Ξεκινά από σημεία επαφής με το στερεό μέταλλο βάσης Οι κόκκοι του αναπτυσσόμενου στερεού έχουν μορφή δενδριτών Οι δενδρίτες αναπτύσσονται με φορά αντίθετη της ροής θερμότητας Η πλευρική ανάπτυξη παρεμποδίζεται από γειτονικούς κόκκους Βασαλτική μικροδομή
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ/ ΜΙΚΡΟΔΟΜΗ Μικρή ταχύτητα συγκόλλησης (κιονοειδής δομή) Μεγάλη ταχύτητα συγκόλλησης (κιονοειδής δομή με ισοαξονική ζώνη στο κέντρο)
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ/ ΜΙΚΡΟΔΙΑΦΟΡΙΣΜΟΣ
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ/ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ Πορώδες, λόγω εγκλωβισμού φυσαλίδων Θερμή ρωγμάτωση
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ Μετασχηματισμοί μετά τη στερεοποίηση (διαμόρφωση της τελικής μικροδομής
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ ΑΝΟΞΕΙΔΩΤΩΝ ΧΑΛΥΒΩΝ Iσοδύναμο Νικελίου: (Ni) eq =Ni+30C+20N+0,5Mn Iσοδύναμο Χρωμίου: (Cr) eq =Cr+Mo+1,5Si+0,5Nb Διάγραμμα Schaeffler
Β. ΘΕΡΜΙΚΑ ΕΠΗΡΕΑΣΜΕΝΗ ΖΩΝΗ
Β. ΘΕΡΜΙΚΑ ΕΠΗΡΕΑΣΜΕΝΗ ΖΩΝΗ Σε κοινούς χάλυβες, ητ 0 μπορεί να είναι η ευτηκτοειδής θερμοκρασία (723 C) Σε μικροκραματωμένους χάλυβες που έχουν υποστεί θερμική κατεργασία σκλήρυνσης, η Τ 0 μπορεί να είναι η θερμοκρασία επαναφοράς Σε κράματα αλουμινίου σκληρυθέντα με κατακρήμνιση, Τ 0 μπορεί να είναι η θερμοκρασία γήρανσης Σε κράματα αλουμινίου σκληρυθέντα με ψυχρηλασία (εργοσκλήρυνση), Τ 0 μπορεί να είναι η θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης Σε ωστενιτικούς ανοξείδωτους χάλυβες, Τ 0 μπορεί να είναι η θερμοκρασία καθίζησης καρβιδίων του χρωμίου στα όρια των κόκκων
Β. ΘΕΡΜΙΚΑ ΕΠΗΡΕΑΣΜΕΝΗ ΖΩΝΗ
Β. ΘΕΡΜΙΚΑ ΕΠΗΡΕΑΣΜΕΝΗ ΖΩΝΗ
Β. ΘΕΡΜΙΚΑ ΕΠΗΡΕΑΣΜΕΝΗ ΖΩΝΗ Τρόποι αντιμετώπισης της περικρυσταλλικής διάβρωσης σε συγκολλήσεις ανοξείδωτων χαλύβων: Θερμική κατεργασία συγκολλημένων για επαναδιαλυτοποίηση καρβιδίων Χρήση χάλυβα μικρής περιεκτικότητας σε C (<0,03%) για την ελαχιστοποίηση των καρβιδίων Προσθήκη στο χάλυβα μετάλλων ισχυρότερα καρβιδιογόνων από το χρώμιο (π.χ. Νb, Ti)
Β. ΘΕΡΜΙΚΑ ΕΠΗΡΕΑΣΜΕΝΗ ΖΩΝΗ/ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ Ψυχρή ρωγμάτωση/ Ψαθυροποίηση από υδρογόνο