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Das Vorhandensein einer Zinkschicht hat zu einigen Schwierigkeiten beim Schweißen von verzinktem Stahl geführt. Die Hauptprobleme sind: erhöhte Empfindlichkeit von Schweißrissen und -poren, Verdunstung und Rauch von Zink, Einschluss von Oxidschlacke sowie Schmelzen und Beschädigung der Zinkbeschichtung. Unter diesen sind Schweißrisse, Luftlöcher und Schlackeneinschlüsse die Hauptprobleme.
Schweißbarkeit
(1) Knacken
Beim Schweißen schwimmt geschmolzenes Zink auf der Oberfläche des Schmelzbades oder an der Schweißnahtwurzel. Da der Schmelzpunkt von Zink viel niedriger ist als der von Eisen, kristallisiert das Eisen im Schmelzbad zuerst und das wellenförmige Zink dringt entlang der Korngrenze des Stahls ein, was zu einer Schwächung der interkristallinen Bindung führt. Darüber hinaus kommt es leicht zur Bildung intermetallischer spröder Verbindungen Fe3Zn10 und FeZn10 zwischen Zink und Eisen, was die Plastizität des Schweißguts weiter verringert, so dass es entlang der Korngrenze leicht zu Rissen kommt und unter der Wirkung der Schweißeigenspannung Risse entstehen.
Faktoren, die die Rissempfindlichkeit beeinflussen: ① Dicke der Zinkschicht: Die Zinkschicht von verzinktem Stahl ist dünn und die Rissempfindlichkeit gering, während die Zinkschicht von feuerverzinktem Stahl dick und die Rissempfindlichkeit groß ist. ② Werkstückdicke: Je größer die Dicke, desto größer die Schweißzwangsspannung und desto größer die Rissempfindlichkeit. ③ Nutspalt: Spalt
Größer, größere Rissempfindlichkeit. ④ Schweißmethode: Die Rissempfindlichkeit ist beim manuellen Lichtbogenschweißen gering, beim CO2-Schutzgasschweißen jedoch größer.
Methoden zur Vermeidung von Rissen: ① Öffnen Sie vor dem Schweißen eine V-förmige, Y-förmige oder zu groß sein, im Allgemeinen etwa 1,5 mm. ② Wählen Sie Schweißmaterialien mit niedrigem Si-Gehalt. Für das Schutzgasschweißen ist Schweißdraht mit niedrigem Si-Gehalt zu verwenden, für das manuelle Schweißen sind Schweißstäbe vom Typ Titan und Titan-Kalzium zu verwenden.
(2) Spaltöffnungen
Die Zinkschicht in der Nähe der Nut oxidiert (bildet ZnO) und verdampft unter der Einwirkung der Lichtbogenwärme und gibt weißen Rauch und Dampf ab, sodass sehr leicht Poren in der Schweißnaht entstehen können. Je größer der Schweißstrom ist, desto schwerwiegender ist die Zinkverdampfung und desto größer ist die Porositätsempfindlichkeit. Beim Schweißen mit Titan- und Titan-Kalzium-Blankbändern ist es im mittleren Strombereich nicht einfach, Poren zu erzeugen. Wenn jedoch Elektroden vom Zellulosetyp und vom Typ mit niedrigem Wasserstoffgehalt zum Schweißen verwendet werden, können bei niedrigem und hohem Strom leicht Poren entstehen. Darüber hinaus sollte der Elektrodenwinkel so weit wie möglich auf 30 ° bis 70 ° eingestellt werden.
(3) Zinkverdunstung und Rauch
Wenn die verzinkte Stahlplatte durch Lichtbogenschweißen geschweißt wird, wird die Zinkschicht in der Nähe des Schmelzbades zu ZnO oxidiert und unter der Wirkung der Lichtbogenwärme verdampft, wodurch eine große Menge Rauch entsteht. Der Hauptbestandteil dieser Art von Rauch ist ZnO, das eine stark stimulierende Wirkung auf die Atmungsorgane der Arbeiter hat. Daher müssen beim Schweißen gute Belüftungsmaßnahmen getroffen werden. Unter der gleichen Schweißspezifikation ist die Rauchmenge, die beim Schweißen mit einer Titanoxid-Elektrode entsteht, gering, während die Rauchmenge, die beim Schweißen mit einer Elektrode mit niedrigem Wasserstoffgehalt entsteht, groß ist. (4) Oxideinschluss
Wenn der Schweißstrom klein ist, kann das beim Erhitzen gebildete ZnO nicht leicht entweichen, was leicht zum Einschluss von ZnO-Schlacke führen kann. ZnO ist relativ stabil und sein Schmelzpunkt liegt bei 1800 ℃. Große ZnO-Einschlüsse wirken sich sehr negativ auf die Plastizität der Schweißnaht aus. Bei Verwendung einer Titanoxid-Elektrode ist ZnO fein und gleichmäßig verteilt, was kaum Auswirkungen auf die Plastizität und Zugfestigkeit hat. Wenn eine Elektrode vom Zellulose- oder Wasserstofftyp verwendet wird, ist ZnO in der Schweißnaht immer größer und die Schweißleistung ist schlecht.