Σύγκριση της απόδοσης συγκόλλησης μεταξύ χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα

Η συγκολλησιμότητα τουατσάλιεξαρτάται κυρίως από τη χημική του σύνθεση. Μεταξύ όλων των στοιχείων, ο άνθρακας ασκεί την πιο σημαντική επιρροή. Η περιεκτικότητα σε άνθρακα καθορίζει άμεσα τη συγκολλησιμότητα του χάλυβα. Τα περισσότερα άλλα στοιχεία κράματος βλάπτουν την απόδοση συγκόλλησης, ωστόσο τα αρνητικά τους αποτελέσματα είναι πολύ πιο αδύναμα από τον άνθρακα.

Γενικά, ο χάλυβας χαμηλών εκπομπών άνθρακα διαθέτει ευνοϊκή συγκολλησιμότητα και σπάνια απαιτεί ειδικές τεχνικές επεξεργασίας. Τα βασικά ηλεκτρόδια και η κατάλληλη προθέρμανση είναι απαραίτητα μόνο για συγκόλληση σε χαμηλή θερμοκρασία, χοντρές πλάκες ή κατασκευή υψηλών προδιαγραφών. Εάν η περιεκτικότητα σε άνθρακα και θείο του χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα φθάσει κοντά στο ανώτατο όριο, οι χειριστές πρέπει να υιοθετούν ηλεκτρόδια υψηλής περιεκτικότητας σε υδρογόνο, να πραγματοποιούν προθέρμανση και μεταθέρμανση, να επιλέγουν λογικά προφίλ αυλακώσεων και να μειώνουν τον ρυθμό σύντηξης για να σταματήσουν τις θερμές ρωγμές.

Ο χάλυβας μεσαίου άνθρακα είναι επιρρεπής σε ψυχρές ρωγμές κατά τη συγκόλληση. Η υψηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα οδηγεί σε ισχυρότερη τάση σκλήρυνσης απόσβεσης στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα και υψηλότερο κίνδυνο ρωγμών από το κρύο, γεγονός που επιδεινώνει τη συγκολλησιμότητα. Η αύξηση της περιεκτικότητας σε άνθρακα στο βασικό μέταλλο αυξάνει τη συγκέντρωση άνθρακα στο εσωτερικό του μετάλλου συγκόλλησης. Μαζί με τις δυσμενείς επιπτώσεις του θείου, αναδύονται εύκολα θερμές ρωγμές στις ραφές συγκόλλησης. Επομένως, απαιτούνται βασικά ηλεκτρόδια ανθεκτικά στις ρωγμές σε συνδυασμό με προθέρμανση και μεταθέρμανση για να μειωθούν οι κίνδυνοι ρωγμών για συγκόλληση χάλυβα μεσαίου άνθρακα.

Ο χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα έχει τη χειρότερη ικανότητα συγκόλλησης λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς του σε άνθρακα. Η συγκόλληση δημιουργεί μεγάλη υπολειμματική τάση και η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα παρουσιάζει ισχυρή τάση σκλήρυνσης απόσβεσης καθώς και υψηλό κίνδυνο σχηματισμού ρωγμών ψυχρού. Οι θερμές ρωγμές αναπτύσσονται πιο εύκολα εδώ από ό,τι σε χάλυβα μεσαίου άνθρακα. Για το λόγο αυτό, ο χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα χρησιμοποιείται σπάνια για γενικές συγκολλημένες κατασκευές και εφαρμόζεται μόνο σε επισκευαστική συγκόλληση χύτευσης ή επιφανειακή συγκόλληση. Η επεξεργασία σκλήρυνσης πρέπει να διεξάγεται μετά τη συγκόλληση για την απελευθέρωση της εσωτερικής τάσης, τη σταθεροποίηση της μεταλλικής μικροδομής, την αποφυγή ρωγμών και τη βελτιστοποίηση της απόδοσης συγκόλλησης.