Varjenje je primarna metoda povezovanja nosilcev A572 H-v neprekinjen strukturni okvir. Odlična varivost tako Gr.50 kot Gr.60 je ključna prednost, ki izhaja iz njune nadzorovane nizko-ogljične mikrolegirane kemije. Vendar pa uspešno varjenje zahteva dosledno upoštevanje kvalificiranih postopkov, zlasti za višjo-trdnost Gr.60 in za debelejše dele. Temelj tega procesa je ogljikov ekvivalent (CE), izračunana vrednost, ki napoveduje kaljivost in dovzetnost za vodikovo-hladno razpokanje v toplotno-območju (HAZ).
1. Ekvivalent ogljika (CE) in njegov pomen:
Najpogostejša formula (IIW) je: CE=C + (Mn/6) + [(Cr+Mo+V)/5] + [(Ni+Cu)/15], kjer so elementi izraženi v masnih odstotkih. Za A572:
Tipična Gr.50 CE: Razpon od 0,38 do 0,44.
Tipična Gr.60 CE: Razpon od 0,42 do 0,49 zaradi višje vsebnosti ogljika.
AWS D1.1 Structural Welding Code uses CE and material thickness to determine preheat and interpass temperature requirements. A CE ≤ 0.45 generally indicates excellent weldability, often not requiring preheat for thinner sections. Gr.60, often having a CE >0,45, običajno zahteva obvezno predgretje materiala, debelejšega od ~3/4 palca (19 mm).
2. Priporočeni postopki varjenja H-nosilcev:
Primerni so vsi običajni postopki obločnega varjenja, vendar je treba uporabljati nizko{0}}vodikove prakse.
Varjenje s kovinskim oblokom (SMAW): uporabite elektrode z nizko-vodikovo vsebnostjo (E7018 za gr. 50, E8018-C3 za gr. 60 za boljše ujemanje moči).
Varjenje s talilom (FCAW): najpogostejši postopek v proizvodnih obratih. Uporabite žice, kot sta E71T-1 (za Gr.50) ali E81T1-K2 (za Gr.60).
Plinsko obločno varjenje (GMAW): s trdno žico (ER70S-6 za Gr.50, ER80S-D2 za Gr.60) in zaščitnim plinom argon/CO₂.
Obločno varjenje pod praškom (SAW): za avtomatizirane,-visokokakovostne vzdolžne šive v-zgrajenih odsekih ali spojih.
3. Specifikacija varilnega postopka (WPS):
Vsak zvar mora biti izdelan v skladu s kvalificiranim WPS. Ta dokument, kvalificiran s fizičnim testiranjem (ali pred-kvalificiran po AWS D1.1), določa vse spremenljivke:
Osnovna in polnilna kovina (trdnost mora ustrezati ali rahlo presegati osnovno kovino)
Temperatura predgretja/vmesnega prehoda (narejena s CE, debelino in nadzorom vodika)
Varilni tok, napetost, hitrost potovanja (dovod toplote)
Skupna zasnova in priprava
4. Ključni izzivi in najboljše prakse za H-greme:
Predgretje za debele dele: To je najbolj kritična praksa za preprečevanje HAZ hladnih razpok. Na primer, 2-palčna debela prirobnica H-nosilca Gr.60 bo morda zahtevala minimalno predgretje 175 stopinj F (80 stopinj). WPS zagotavlja natančno temperaturo.
Nadzor dovoda toplote: Prekomerni dovod toplote lahko preko-uravna HAZ, kar zmanjša žilavost. Pogosto je navedena največja vhodna toplota (npr. 60 kJ/palec).
Izbira kovinskega polnila: Za Gr.50 je standardno 70-ksi polnilo (E70XX). Za Gr.60, čeprav je 70-ksi polnilo pogosto sprejemljivo (zagotavlja duktilno, premalo usklajeno povezavo), se lahko določi 80-ksi polnilo (E80XX) za spoje s polno trdnostjo v zelo omejenih, kritičnih povezavah.
Priprava spoja in čistoča: Vodni kamen, rjo, vlago, barvo in olje je treba odstraniti iz območja zvara, da preprečite poroznost in vdor vodika.
Toplotna obdelava po-varu (PWHT): na splošno ni potrebna za nosilce A572 H-. Vendar pa je lahko žarjenje za razbremenitev-napetosti določeno za izjemno debele, zelo omejene zvare (npr. pri povezavah z močnimi momenti), da se zmanjšajo preostale napetosti.
5. Posebni vidiki za H-povezave žarkov:
Prirobnica-na-mrežni zvar v vgrajenih-odsekih: Običajno izvedeno z avtomatsko žago ali FCAW. Nadzor popačenja je ključnega pomena.
Zvari z žlebovi s polnim prebojem v trenutnih povezavah: zahtevajo skrbno pripravo spoja, podporo in zaporedje, da se zagotovi zdrav prehod korenin in obvladujejo napetosti zaradi krčenja.
Kotni zvari: najpogostejši zvari za strižne povezave (strižni jezički, povezave med-nosilci-stebri). Velikost in dolžina zvara sta izračunani na podlagi strižne sile in trdnosti dodajne kovine (0,6 x dodajna kovina Fexx).
Tabela: Povzetek smernic za varjenje za nosilce A572 H-
| Vidik | A572 Stopnja 50 | A572 Stopnja 60 | Referenca kode ključa |
|---|---|---|---|
| Tipično območje CE | 0.38 - 0.44 | 0.42 - 0.49 | AWS D1.1, Priloga I |
| Običajna polnilna kovina | 70 ksi (E70XX, ER70S-X) | 70 ksi ali 80 ksi (E80XX, ER80S-D2) | AWS D1.1 Tabela 5.1 |
| Predgretje (za 1" debelo mat'l) | Pogosto ni potrebno, če je CE<0.45 | Običajno zahtevano (npr. min. 150 stopinj F) | AWS D1.1 Tabela 5.2 |
| Kritična praksa | Elektrode z nizko-vodikovo vsebnostjo, čiste površine | Strog nadzor predgretja, upoštevajte-višjo trdnost polnila za kritične spoje | - |
Če povzamemo, je varjenje H-nosilcev A572 zelo sistematiziran postopek. Uspeh je odvisen od uporabe dejanskega CE iz potrdila o preskusu mlina za določanje predgretja, doslednega upoštevanja kvalificiranega WPS in uporabe vestnih praks z nizko-vodikovim tokom celotne izdelave.