다이 스틸 재료 등급의 공급 업체로서, 나는 다양한 유형의 다이 강을 용접하는 다양한 요구 사항과 과제를 직접 목격했습니다. 용접 성은 최종 제품의 성능, 내구성 및 비용 - 효과에 직접적인 영향을 미치기 때문에 Die Steel과 관련하여 중요한 요소입니다. 이 블로그에서는 다양한 다이 스틸 등급 간의 용접 성 차이를 살펴보고 프로젝트에 대한 정보에 입각 한 결정을 내릴 수있는 통찰력을 제공 할 것입니다.
용접 성 이해
용접 성은 필요한 성능 기준을 충족하는 음향 조인트로 용접되는 재료의 능력을 나타냅니다. 다이 강의 경우 용접 성이 좋은 용접 조인트가 고 응력, 온도 및 마모 조건에 따라 다이에서 발생하는 응용 분야를 견딜 수 있음을 의미합니다. 몇 가지 요인이 화학 조성, 탄소 등가, 미세 구조 및 열처리를 포함하여 다이 강의 용접성에 영향을 미칩니다.
화학 성분
다이 스틸의 화학적 조성은 용접성에 중요한 역할을한다. 탄소, 크롬, 몰리브덴, 바나듐 및 니켈과 같은 요소는 용접 공정에 양성 및 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
탄소는 경도와 강도에 기여하기 때문에 다이 강의 핵심 요소입니다. 그러나 높은 탄소 함량은 용접 중 균열의 위험을 증가시킬 수 있습니다. 탄소 함량이 너무 높으면 열 - 영향을받는 구역 (HAZ)이 매우 단단하고 부서지기 때문에 차가운 균열이 발생할 수 있습니다.
크롬은 내식성과 경화성을 향상시키기 위해 첨가된다. 또한 카바이드를 형성하여 내마모성을 향상시킵니다. 그러나 과도한 크롬은 용접 금속 및 HAZ에서 취성 상을 형성하여 용접 성을 감소시킬 수 있습니다.
몰리브덴과 바나듐은 종종 강도, 인성 및 높은 온도 성능을 향상시키는 데 사용됩니다. 또한 용접성에 유리한 곡물 구조를 개선 할 수 있습니다. 그러나 크롬과 마찬가지로 이러한 요소의 높은 수준은 제대로 제어되지 않으면 문제를 일으킬 수 있습니다.
니켈은 인성과 연성을 향상시키는 데 사용됩니다. 용접 및 HAZ의 균열 위험을 줄이면 강철을 더욱 용접 할 수 있습니다.
탄소 동등한
탄소 등가 (CE)는 강철의 경화성과 용접성에 대한 상이한 합금 요소의 효과를 결합한 척도이다. 더 높은 CE 값은 일반적으로 더 낮은 용접 성을 나타냅니다. CE 계산에 가장 일반적으로 사용되는 공식은 다음과 같습니다.
CE = C + MN / 6 + (CR + MO + V) / 5 +) CO) / 15
CE 값이 0.4% 미만인 강은 일반적으로 용접 성이 우수한 것으로 간주되는 반면, CE 값이 0.6% 이상인 것은 균열을 피하기 위해 특수한 사전 가열 및 사후 가열 처리가 필요할 수 있습니다.
미세 구조
용접 전 다이 강의 미세 구조는 또한 용접성에 영향을 미칩니다. 미세하고 균질 한 미세 구조가있는 강은 일반적으로 거친 입자 또는 이종 구조를 가진 것보다 더 용접 가능합니다. 어닐링, 정규화 및 담금질 및 템퍼링과 같은 열 처리 과정을 사용하여 용접 용 미세 구조를 최적화 할 수 있습니다.
다른 다이 강철 등급의 용접성
낮은 - 합금 다이 강
낮은 합금 다이 강은 일반적으로 비교적 낮은 탄소 함량 (0.3%미만)과 적당한 양의 합금 요소를 갖는다. 낮은 합금 다이강의 예로는 AISI 4140 및 AISI 4340이 포함됩니다.
이 강철은 일반적으로 상대적으로 낮은 탄소 등가로 인해 용접성이 우수합니다. 차폐 된 금속 아크 용접 (SMAW), 가스 금속 아크 용접 (GMAW) 및 플럭스 코링 아크 용접 (FCAW)과 같은 일반적인 용접 공정을 사용하여 용접 할 수 있습니다. 사전 - 가열은 일반적으로 얇은 부분의 경우 필요하지 않지만 두꺼운 부분의 경우 100-200 ° C로 가열하면 균열의 위험을 줄일 수 있습니다. 포스트 - 용접 열처리 (PWHT)는 잔류 응력을 완화하고 용접 조인트의 기계적 특성을 향상시키기 위해 필요할 수 있습니다.
중간 - 합금 다이 강
중간 - 합금 다이강은 저소득 합금강에 비해 탄소 함량이 높고 (0.3-0.6%) 더 많은 양의 합금 요소를 갖는다. 예는 AISI H13 및 AISI D2를 포함한다.
AISI H13은 탁월한 열 피로 저항과 높은 온도 강도로 유명한 인기있는 핫 작업 다이 스틸입니다. 그것은 상대적으로 높은 탄소가 상당히 높기 때문에 용접하기 전에 사전 가열이 필요하다는 것을 의미합니다. 사전 - 가열 온도는 일반적으로 200-300 ° C입니다. Post -Weld 열처리는 또한 단단한 HAZ를 성화시키고 균열의 위험을 줄이기 위해 필수적입니다.
AISI D2는 차가운 일 - 탄소 및 크롬 함량이 높은 작업 다이 스틸입니다. 매우 단단하고 마모 - 저항력이 있지만 용접성이 좋지 않습니다. 용접 D2는 균열을 방지하기 위해 신중한 사전 가열 (보통 300-400 ° C) 및 포스트 용접 열 처리가 필요합니다. 높은 용접 전극 또는 높은 합금 강을 위해 설계된 특수 용접 전극 또는 필러 금속은 종종 용접 품질을 보장하는 데 사용됩니다.
고 - 합금 다이 강
고 - 합금 다이강은 매우 높은 탄소 함량 (0.6%이상)과 많은 양의 합금 요소를 갖습니다. 예로는 AISI M2 및 AISI S7이 있습니다.
AISI M2는 절단 도구 및 다이에 사용되는 고속 스틸입니다. 경도가 매우 높고 내마모성이 매우 높지만 용접성은 매우 열악합니다. 용접 M2는 사전 가열, 용접 매개 변수 및 포스트 용접 열 처리의 엄격한 제어가 필요한 도전적인 과정입니다. 사운드 용접을 달성하려면 특수 용접 기술 및 필러 금속이 필요합니다.
AISI S7은 강인성과 충격 저항력이 좋은 충격 - 저항성 다이 스틸입니다. 다른 높은 합금 강에 비해 용접성이 우수하지만 여전히 가열 및 우편물 용접 열 처리가 필요합니다. 사전 - 가열 온도는 일반적으로 약 200-300 ° C입니다.
다른 응용 프로그램에 대한 용접 고려 사항
핫 - 작업 응용 프로그램
Dies 및 압출 다이를 단조하는 것과 같은 핫 작업 응용 분야에서 다이 스틸은 고온과 열 순환을 견딜 수 있어야합니다. 핫 작업 다이 스틸을 용접 할 때는 기본 금속의 고온 특성을 유지할 수있는 용접 공정과 필러 금속을 선택하는 것이 중요합니다.
예를 들어, AISI H13을 용접 할 때 유사한 화학 조성 및 고온 성능을 갖는 충전제 금속을 사용해야합니다. 용접 조인트가 서비스 중 열 응력을 견딜 수 있도록 사전 가열 및 후 - 용접 열처리는 중요합니다.
콜드 - 작업 응용 프로그램
COLD -BLAKING DIE 및 Stamping Dies와 같은 작업 응용 프로그램은 다이 강철에게 경도가 높고 내마모성이 있어야합니다. 용접 콜드 - aisi D2와 같은 작업장을 용접하면 균열을 방지하는 데 특별한주의를 기울여야합니다. 용접 공정은 열 입력을 최소화하고 HAZ의 경화 위험을 줄이기 위해 신중하게 제어해야합니다.
플라스틱 - 성형 응용 프로그램
플라스틱 성형 응용 분야에서 다이 스틸은 양호한 광택성, 부식성 및 치수 안정성을 가져야합니다.엔지니어링 플라스틱의 가공종종 금형을 수리하거나 수정하기 위해 다이 강의 용접이 포함됩니다. 용접 플라스틱 - 성형 다이 강철이 있으면 오염을 피하려면 깨끗한 용접 환경이 필수적입니다. 우수한 내식성 및 표면 마감을 제공 할 수있는 필러 금속을 선택해야합니다.
다이에서 용접성의 중요성 - 만들기
좋은 용접 성은 다이에 필수적입니다. 여러 가지 이유로 만듭니다. 첫째, 비용 - 효과적인 수리 및 다이의 수정을 허용합니다. 손상된 다이를 교체하는 대신 용접을 사용하여 기능을 복원하여 시간과 비용을 절약 할 수 있습니다.
둘째, 용접 성은 다이의 품질과 성능에 영향을 미칩니다. 우물 - 용접 조인트는 다이가 서비스 수명 동안 스트레스와 마모 조건을 견딜 수 있도록 할 수 있습니다. 용접 성이 좋지 않으면 DIE의 조기 실패로 이어질 수 있으며, 생산 가동 중지 시간과 비용이 증가 할 수 있습니다.
마지막으로, 다양한 다이 철강의 용접 성을 이해하면 특정 응용 분야에 가장 적합한 강철을 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다. 용접성이 우수한 강철을 선택하면 전반적인 제조 공정을 단순화 할 수 있으며 최종 제품의 품질을 향상시킬 수 있습니다.
결론
결론적으로, 다이 강의 용접성은 등급에 따라 크게 다릅니다. 화학 조성, 탄소 등가, 미세 구조 및 응용 요구 사항과 같은 요인은 모두 용접 성을 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 다이 스틸 재료 등급 공급 업체로서, 나는 다른 다이 강의 용접의 도전과 요구 사항을 이해합니다. 당신이 참여하든알루미늄 합금 처리,,,스테인리스 스틸 가공또는 다른 다이 - 응용 프로그램 만들기, 올바른 다이 스틸을 선택하고 용접 성을 이해하는 것이 프로젝트의 성공을 위해 중요합니다.
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참조
- ASM 핸드북 볼륨 6 : 용접, 브레이징 및 납땜
- John C. Lippold와 David J. Kotecki의 스테인레스 강의 용접 야금 및 용접 성
- 스틸 디자인 가이드 시리즈 21 : 미국 철강 건축 연구소의 구조용 용접