వెల్డింగ్ నాణ్యతపై వెల్డింగ్ వైర్లో ఉన్న మెటల్ మూలకాల ప్రభావం

Si, Mn, S, P, Cr, Al, Ti, Mo, V మరియు ఇతర మిశ్రమ అంశాలను కలిగి ఉన్న వెల్డింగ్ వైర్ కోసం. వెల్డింగ్ పనితీరుపై ఈ మిశ్రమ మూలకాల ప్రభావం క్రింద వివరించబడింది:

సిలికాన్ (Si)

సిలికాన్ అనేది వెల్డింగ్ వైర్‌లో సాధారణంగా ఉపయోగించే డియోక్సిడైజింగ్ ఎలిమెంట్, ఇది ఇనుమును ఆక్సీకరణతో కలపకుండా నిరోధించగలదు మరియు కరిగిన పూల్‌లో FeOను తగ్గిస్తుంది. అయినప్పటికీ, సిలికాన్ డీఆక్సిడేషన్‌ను ఒంటరిగా ఉపయోగించినట్లయితే, ఫలితంగా వచ్చే SiO2 అధిక ద్రవీభవన స్థానం (సుమారు 1710 ° C) కలిగి ఉంటుంది మరియు ఫలితంగా వచ్చే కణాలు చిన్నవిగా ఉంటాయి, కరిగిన పూల్ నుండి తేలడం కష్టమవుతుంది, ఇది సులభంగా స్లాగ్ చేరికలను కలిగిస్తుంది వెల్డ్ మెటల్.

మాంగనీస్ (Mn)

మాంగనీస్ ప్రభావం సిలికాన్ మాదిరిగానే ఉంటుంది, అయితే దాని డీఆక్సిడేషన్ సామర్థ్యం సిలికాన్ కంటే కొంచెం అధ్వాన్నంగా ఉంటుంది. కేవలం మాంగనీస్ డీఆక్సిడేషన్ ఉపయోగించి, ఉత్పత్తి చేయబడిన MnO అధిక సాంద్రత (15.11g/cm3) కలిగి ఉంటుంది మరియు కరిగిన పూల్ నుండి తేలడం సులభం కాదు. వెల్డింగ్ వైర్‌లో ఉండే మాంగనీస్, డీఆక్సిడేషన్‌తో పాటు, సల్ఫర్‌తో కలిసి మాంగనీస్ సల్ఫైడ్ (MnS)ని ఏర్పరుస్తుంది మరియు తొలగించబడుతుంది (డీసల్ఫరైజేషన్), కాబట్టి ఇది సల్ఫర్ వల్ల కలిగే వేడి పగుళ్ల ధోరణిని తగ్గిస్తుంది. సిలికాన్ మరియు మాంగనీస్ డీఆక్సిడేషన్ కోసం ఒంటరిగా ఉపయోగించబడుతున్నందున, డీఆక్సిడైజ్డ్ ఉత్పత్తులను తొలగించడం కష్టం. అందువల్ల, సిలికాన్-మాంగనీస్ జాయింట్ డీఆక్సిడేషన్ ప్రస్తుతం ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది, తద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన SiO2 మరియు MnO సిలికేట్ (MnO·SiO2)గా సమ్మేళనం చేయబడుతుంది. MnO·SiO2 తక్కువ ద్రవీభవన స్థానం (సుమారు 1270°C) మరియు తక్కువ సాంద్రత (సుమారు 3.6g/cm3) కలిగి ఉంటుంది మరియు మంచి డీఆక్సిడేషన్ ప్రభావాన్ని సాధించడానికి పెద్ద స్లాగ్ ముక్కలుగా ఘనీభవించి కరిగిన కొలనులో తేలుతుంది. మాంగనీస్ ఉక్కులో ఒక ముఖ్యమైన మిశ్రమ మూలకం మరియు ఒక ముఖ్యమైన గట్టిపడే మూలకం, ఇది వెల్డ్ మెటల్ యొక్క మొండితనంపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. Mn కంటెంట్ 0.05% కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, వెల్డ్ మెటల్ యొక్క మొండితనం చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది; Mn కంటెంట్ 3% కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అది చాలా పెళుసుగా ఉంటుంది; Mn కంటెంట్ 0.6-1.8% ఉన్నప్పుడు, వెల్డ్ మెటల్ అధిక బలం మరియు మొండితనాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

సల్ఫర్ (S)

సల్ఫర్ తరచుగా ఉక్కులో ఐరన్ సల్ఫైడ్ రూపంలో ఉంటుంది మరియు ధాన్యం సరిహద్దులో నెట్‌వర్క్ రూపంలో పంపిణీ చేయబడుతుంది, తద్వారా ఉక్కు యొక్క మొండితనాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది. ఐరన్ ప్లస్ ఐరన్ సల్ఫైడ్ యొక్క యుటెక్టిక్ ఉష్ణోగ్రత తక్కువగా ఉంటుంది (985°C). అందువల్ల, వేడిగా పనిచేసే సమయంలో, ప్రాసెసింగ్ ప్రారంభ ఉష్ణోగ్రత సాధారణంగా 1150-1200 ° C, మరియు ఐరన్ మరియు ఐరన్ సల్ఫైడ్ యొక్క యూటెక్టిక్ కరిగిపోతుంది, దీని ఫలితంగా ప్రాసెసింగ్ సమయంలో పగుళ్లు ఏర్పడతాయి, ఈ దృగ్విషయం "సల్ఫర్ యొక్క వేడి పెళుసుదనం" అని పిలవబడుతుంది. . సల్ఫర్ యొక్క ఈ ఆస్తి వెల్డింగ్ సమయంలో ఉక్కు వేడి పగుళ్లను అభివృద్ధి చేస్తుంది. అందువల్ల, ఉక్కులో సల్ఫర్ కంటెంట్ సాధారణంగా ఖచ్చితంగా నియంత్రించబడుతుంది. సాధారణ కార్బన్ స్టీల్, అధిక-నాణ్యత కార్బన్ స్టీల్ మరియు అధునాతన అధిక-నాణ్యత ఉక్కు మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసం సల్ఫర్ మరియు భాస్వరం మొత్తంలో ఉంటుంది. ముందుగా చెప్పినట్లుగా, మాంగనీస్ డీసల్ఫరైజేషన్ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఎందుకంటే మాంగనీస్ అధిక ద్రవీభవన స్థానం (1600 ° C) తో మాంగనీస్ సల్ఫైడ్ (MnS) ను సల్ఫర్‌తో ఏర్పరుస్తుంది, ఇది ధాన్యంలో కణిక రూపంలో పంపిణీ చేయబడుతుంది. వేడి పని సమయంలో, మాంగనీస్ సల్ఫైడ్ తగినంత ప్లాస్టిసిటీని కలిగి ఉంటుంది, తద్వారా సల్ఫర్ యొక్క హానికరమైన ప్రభావాన్ని తొలగిస్తుంది. అందువల్ల, ఉక్కులో కొంత మొత్తంలో మాంగనీస్ నిర్వహించడం ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది.

భాస్వరం (P)

భాస్వరం ఉక్కులో ఫెర్రైట్‌లో పూర్తిగా కరిగించబడుతుంది. ఉక్కుపై దాని బలపరిచే ప్రభావం కార్బన్ తర్వాత రెండవది, ఇది ఉక్కు యొక్క బలం మరియు కాఠిన్యాన్ని పెంచుతుంది. ఫాస్ఫరస్ ఉక్కు యొక్క తుప్పు నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది, అయితే ప్లాస్టిసిటీ మరియు మొండితనం గణనీయంగా తగ్గుతాయి. ముఖ్యంగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, ప్రభావం మరింత తీవ్రంగా ఉంటుంది, దీనిని భాస్వరం యొక్క చల్లని మోకాలి ధోరణి అని పిలుస్తారు. అందువల్ల, ఇది వెల్డింగ్కు అననుకూలమైనది మరియు ఉక్కు యొక్క క్రాక్ సున్నితత్వాన్ని పెంచుతుంది. అశుద్ధంగా, ఉక్కులో భాస్వరం యొక్క కంటెంట్ కూడా పరిమితం చేయాలి.

క్రోమియం (Cr)

క్రోమియం ప్లాస్టిసిటీ మరియు మొండితనాన్ని తగ్గించకుండా స్టీల్ యొక్క బలం మరియు కాఠిన్యాన్ని పెంచుతుంది. క్రోమియం బలమైన తుప్పు నిరోధకత మరియు ఆమ్ల నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి ఆస్టెనిటిక్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ సాధారణంగా ఎక్కువ క్రోమియం (13% కంటే ఎక్కువ) కలిగి ఉంటుంది. Chromium బలమైన ఆక్సీకరణ నిరోధకత మరియు వేడి నిరోధకతను కూడా కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, క్రోమియం 12CrMo, 15CrMo 5CrMo మొదలైన ఉష్ణ-నిరోధక ఉక్కులో కూడా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఉక్కులో కొంత మొత్తంలో క్రోమియం ఉంటుంది [7]. క్రోమియం అనేది ఆస్టెనిటిక్ స్టీల్‌లో ఒక ముఖ్యమైన భాగం మరియు ఫెర్రిటైజింగ్ మూలకం, ఇది మిశ్రమం స్టీల్‌లో అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఆక్సీకరణ నిరోధకత మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరుస్తుంది. ఆస్తెనిటిక్ స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లో, క్రోమియం మరియు నికెల్ మొత్తం 40% ఉన్నప్పుడు, Cr/Ni = 1 ఉన్నప్పుడు, వేడి పగుళ్లు ఏర్పడే ధోరణి ఉంటుంది; Cr/Ni = 2.7 ఉన్నప్పుడు, వేడి పగుళ్ల ధోరణి ఉండదు. అందువల్ల, సాధారణంగా 18-8 ఉక్కులో Cr/Ni = 2.2 నుండి 2.3 వరకు ఉన్నప్పుడు, క్రోమియం మిశ్రమం ఉక్కులో కార్బైడ్‌లను ఉత్పత్తి చేయడం సులభం, ఇది మిశ్రమం ఉక్కు యొక్క ఉష్ణ వాహకతను మరింత దిగజార్చుతుంది మరియు క్రోమియం ఆక్సైడ్ ఉత్పత్తి చేయడం సులభం, ఇది వెల్డింగ్ కష్టతరం చేస్తుంది.

అల్యూమినియం (AI)

అల్యూమినియం బలమైన డీఆక్సిడైజింగ్ మూలకాలలో ఒకటి, కాబట్టి అల్యూమినియంను డీఆక్సిడైజింగ్ ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించడం వలన తక్కువ FeO ఉత్పత్తి చేయడమే కాకుండా, FeOను సులభంగా తగ్గించవచ్చు, కరిగిన కొలనులో ఉత్పన్నమయ్యే CO వాయువు యొక్క రసాయన ప్రతిచర్యను సమర్థవంతంగా నిరోధిస్తుంది మరియు CO ని నిరోధించే సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. రంధ్రాలు. అదనంగా, అల్యూమినియం కూడా నత్రజనితో కలిపి నత్రజనిని సరిచేయగలదు, కాబట్టి ఇది నత్రజని రంధ్రాలను కూడా తగ్గిస్తుంది. అయినప్పటికీ, అల్యూమినియం డీఆక్సిడేషన్‌తో, ఫలితంగా ఏర్పడే Al2O3 అధిక ద్రవీభవన స్థానం (సుమారు 2050 ° C) కలిగి ఉంటుంది మరియు కరిగిన కొలనులో ఘన స్థితిలో ఉంటుంది, ఇది వెల్డ్‌లో స్లాగ్ చేరికకు కారణం కావచ్చు. అదే సమయంలో, అల్యూమినియం కలిగి ఉన్న వెల్డింగ్ వైర్ చిమ్మటాన్ని కలిగించడం సులభం, మరియు అధిక అల్యూమినియం కంటెంట్ వెల్డ్ మెటల్ యొక్క థర్మల్ క్రాకింగ్ నిరోధకతను కూడా తగ్గిస్తుంది, కాబట్టి వెల్డింగ్ వైర్‌లోని అల్యూమినియం కంటెంట్ ఖచ్చితంగా నియంత్రించబడాలి మరియు చాలా ఉండకూడదు. చాలా. వెల్డింగ్ వైర్‌లోని అల్యూమినియం కంటెంట్ సరిగ్గా నియంత్రించబడితే, వెల్డ్ మెటల్ యొక్క కాఠిన్యం, దిగుబడి పాయింట్ మరియు తన్యత బలం కొద్దిగా మెరుగుపడతాయి.

టైటానియం (Ti)

టైటానియం కూడా ఒక బలమైన డీఆక్సిడైజింగ్ మూలకం, మరియు నత్రజనిని సరిచేయడానికి మరియు నత్రజని రంధ్రాలను నిరోధించే వెల్డ్ మెటల్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి నత్రజనితో TiNని సంశ్లేషణ చేయగలదు. వెల్డ్ నిర్మాణంలో Ti మరియు B (బోరాన్) యొక్క కంటెంట్ సముచితంగా ఉంటే, వెల్డ్ నిర్మాణాన్ని శుద్ధి చేయవచ్చు.

మాలిబ్డినం (మో)

అల్లాయ్ స్టీల్‌లోని మాలిబ్డినం ఉక్కు యొక్క బలం మరియు కాఠిన్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది, ధాన్యాలను శుద్ధి చేస్తుంది, నిగ్రహాన్ని పెళుసుగా మరియు వేడెక్కడం నిరోధించవచ్చు, అధిక ఉష్ణోగ్రత బలం, క్రీప్ బలం మరియు మన్నికైన బలాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది మరియు మాలిబ్డినం కంటెంట్ 0.6% కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అది ప్లాస్టిసిటీని మెరుగుపరుస్తుంది, తగ్గిస్తుంది. పగుళ్లు మరియు ప్రభావం దృఢత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. మాలిబ్డినం గ్రాఫిటైజేషన్‌ను ప్రోత్సహిస్తుంది. కాబట్టి, 16Mo, 12CrMo, 15CrMo మొదలైన సాధారణ మాలిబ్డినం-కలిగిన వేడి-నిరోధక ఉక్కు దాదాపు 0.5% మాలిబ్డినంను కలిగి ఉంటుంది. మిశ్రమం ఉక్కులో మాలిబ్డినం యొక్క కంటెంట్ 0.6-1.0% ఉన్నప్పుడు, మాలిబ్డినం మిశ్రమం ఉక్కు యొక్క ప్లాస్టిసిటీ మరియు మొండితనాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు మిశ్రమం ఉక్కు యొక్క చల్లార్చే ధోరణిని పెంచుతుంది.

వెనాడియం (V)

వనాడియం ఉక్కు బలాన్ని పెంచుతుంది, ధాన్యాలను శుద్ధి చేస్తుంది, ధాన్యం పెరుగుదల ధోరణిని తగ్గిస్తుంది మరియు గట్టిపడటాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. వెనాడియం సాపేక్షంగా బలమైన కార్బైడ్ ఏర్పడే మూలకం, మరియు ఏర్పడిన కార్బైడ్‌లు 650 °C కంటే తక్కువ స్థిరంగా ఉంటాయి. సమయం గట్టిపడే ప్రభావం. వనాడియం కార్బైడ్‌లు అధిక ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఇది ఉక్కు యొక్క అధిక ఉష్ణోగ్రత కాఠిన్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. వనాడియం ఉక్కులో కార్బైడ్ల పంపిణీని మార్చగలదు, కానీ వెనాడియం వక్రీభవన ఆక్సైడ్లను ఏర్పరచడం సులభం, ఇది గ్యాస్ వెల్డింగ్ మరియు గ్యాస్ కట్టింగ్ యొక్క కష్టాన్ని పెంచుతుంది. సాధారణంగా, వెల్డ్ సీమ్‌లో వెనాడియం కంటెంట్ దాదాపు 0.11% ఉన్నప్పుడు, అది నత్రజని స్థిరీకరణలో పాత్ర పోషిస్తుంది, ప్రతికూలతను అనుకూలంగా మార్చుతుంది.