Sudarea oțelurilor călite și revenite de înaltă rezistență (S690–S960): timpul de răcire controlează totul

Ce face ca aceste oțeluri să fie diferite

S690QL, S890QL și S960QL (EN 10025-6) ating limite de curgere de 690–960 MPa dintr-o microstructură călită și revenită, nu din bogăția de aliere — echivalentele lor de carbon sunt surprinzător de moderate. Prin urmare, problema sudabilității este termică, nu chimică: ciclul de răcire greșit fie călește zona afectată termic (ZAT) într-o stare sensibilă la fisuri, fie o revine într-o zonă moale care devine veriga cea mai slabă.

Conceptul t8/5

Răcirea sudurii la aceste oțeluri este specificată prin t8/5: timpul necesar zonei sudurii pentru a se răci de la 800 °C la 500 °C. Acest interval acoperă domeniul de transformare de fază care decide duritatea și tenacitatea ZAT.

• Prea scurt (energie liniară foarte mică, fără preîncălzire la tablă groasă): ZAT dură și fragilă, risc de fisuri provocate de hidrogen.
• Prea lung (energie liniară mare, preîncălzire/temperatură între treceri excesivă): creșterea grăuntelui și revenire excesivă — înmuierea ZAT și pierderea tenacității.

Producătorii de oțel recomandă de obicei o fereastră t8/5 de ordinul 5–20 secunde (mai îngustă pentru S960), obținută prin coordonarea a trei variabile împreună: temperatura de preîncălzire, energia liniară și grosimea tablei. Procedurile sunt calificate în raport cu această fereastră, nu doar în raport cu energia liniară.

Energia liniară și temperaturile

Practică orientativă (fișele tehnice ale laminorului guvernează):

• Energia liniară este de obicei limitată la aproximativ 0.5–1.5 kJ/mm, scăzând pe măsură ce nivelul mărcii crește.
• Preîncălzirea este modestă — adesea niciuna până la ~125 °C, în funcție de grosime și de grosimea combinată a îmbinării — deoarece preîncălzirea excesivă prelungește t8/5 și înmoaie ZAT.
• Temperatura între treceri este plafonată, frecvent la 150–250 °C, în funcție de marcă; o îmbinare care continuă să crească în temperatură de la o trecere la alta iese din fereastră.

Materialul de adaos: corespunzător sau subdimensionat?

Ambele filosofii sunt legitime:

• Materialele de adaos corespunzătoare (de exemplu sârme din clasa 690 sau 890) sunt utilizate acolo unde îmbinarea trebuie să dezvolte rezistența completă a materialului de bază, cu control strict al hidrogenului (consumabile din clasa H5, depozitare curată și uscată).
• Materialele de adaos subdimensionate (moi) sunt utilizate pe scară largă pentru suduri de colț și îmbinări fără rezistență completă: metalul depus ductil relaxează tensiunile de reținere și este mult mai tolerant la riscurile de potrivire și fisurare, cu o reducere acceptată a rezistenței pe care proiectantul trebuie să o aprobe.

Indiferent de alegere, hidrogenul redus este nenegociabil — aceste mărci fisurează la niveluri de hidrogen pe care S355 le-ar suporta fără probleme.

Disciplina de atelier

• Respectați un WPS calificat, cu parametrii efectivi relevanți pentru t8/5 înregistrați; nu lăsați sudorii să "accelereze" prin creșterea curentului — viteza de avans intră direct în energia liniară.
• Preîncălziți uniform și măsurați; monitorizați temperatura între treceri, nu doar la început.
• Fără tratament termic post-sudare, cu excepția cazului în care producătorul îl aprobă: un ciclu convențional de detensionare va reveni întreaga componentă sub rezistența sa livrată.
• Marginile rezultate din tăierea termică trebuie ajustate, iar sudurile de prindere trebuie realizate cu aceeași preîncălzire și aceleași consumabile ca îmbinarea însăși — prinderile subdimensionate și fără preîncălzire sunt o origine clasică a fisurilor.