Vruće valjanje zavarivanja mehaničkih umetnica u čelik
Vruće kotrljanje zavarivanja mehaničkih umetaka svojevrsna je metoda zavarivanja u čvrstoj fazi, što je rezultat uobičajenog gravitacijskog djelovanja između velikog broja atoma na površini dvaju metalnih tijela. Grijanje visoke temperature čini čelik noža, a tijelo s niskim ugljikom s niskim udjelom ugljika dobru plastičnost, tako da se dva metalna tijela lako zatvaraju pod djelovanjem vanjskih sila, atomi kontaktnih površinskih metala su blizu potencijala interakcije između atoma niski, mogu razmjenjivati elektrone jedni s drugima, stvarati atraktivnu udaljenost; Površina prije vezanja je u zasebnom stanju, a elektronička struktura na površini je lokalizirana, a elektronička struktura nakon vezanja de-lokalizira se za razmjenu jedni s drugima. Stoga se energija primijenjena kako bi se postiglo vezanje trebala bi se sastojati od dva dijela, jedan je međusobna energija vezanja za približavanje površinskih atoma gravitacijskom djelovanju, a druga je energija aktivacije za vraćanje površinske valentne elektrone u delokalizaciju. Oksidni sloj na metalnoj površini uvelike ometa vezanje čvrste faze, pa je uklanjanje oksidnog sloja na površini metalne veze i zaštita svježe čiste površine ključ čvrstog vezanja. U protoku zavarivanja, Borax igra ulogu zaštite protiv oksidacije, dok natrijev fluorid uglavnom aktivira atome željeza površinskog stanja smanjenjem reakcije. U procesu kotrljanja neoksidacije bez lemljenja, plastična deformacija povećava količinu usmjerene deformacije na ispupčenoj površini kontaktne površine, prekida rezidualni oksidni film, koji pogoduje pružanju čiste kontaktne površine, a trenje između sučelja također pruža površinsku atomsku toplinsku energiju aktivacije.
Većina atoma s obje strane kontaktne površine raspoređena je u različitim kristalnim smjerovima, tako da se ravnotežna udaljenost između atoma ne može postići kada se formira gravitacijska sila. Teorijski izračun pokazuje da je u ovom slučaju teško da se metalni atomi međusobno difundiraju u procesu kotrljanja, a intersticijski atomi poput ugljikovih atoma glavni su oni koji mogu toplinsku difuziju u ovom procesu [10]. Može se reći da iako veliki broj atomske difuzije pogoduje poboljšanju čvrstoće vezanja, to nije nužno stanje za ranu fazu čvrstog veza. Međutim, tijekom postupka žarenja nakon vrućeg zavarivanja, rekristalizacija može napraviti veliki broj atoma sučelja u istom zrnu, a također pružiti način međusobne difuzije atoma, a veliki broj atoma najjači je nakon prilagođavanja međusobnom razmaku ravnoteže.
Austenitna homogenizacija i sposobnost plastične deformacije čelika oštrice i tijela rezača određeni su temperaturom zagrijavanja vrućeg valjanja. Nesumnjivo, povećanje temperature zagrijavanja i povećanje deformacije prešanja i valjanja korisno su za zavarivanje čvrste faze na površini zgloba. Međutim, previsoka temperatura i prevelika redukcija ne samo da će uzrokovati oštećenje mikrostrukture (posebno visoke legure čelične čelične oštrice za umetke), već i pretjerano povećati potrošnju energije i gubitak snage mlina za valjanje. Kad se zavarivanje vrućeg valjanja zagrijava samo jednom, energija koja se troši previsoka temperatura grijanja i prevelika deformacija kotrljanja neće biti proporcionalna poboljšanju čvrstoće zavarivanja. Stoga, stroga kontrola gornje temperature i razumnog odabira svakog smanjenja kotrljanja nisu samo zahtjevi za dobivanje izvrsne mikrostrukture, već i potrebe smanjenja potrošnje energije i snage kotrljanja. Osim toga, željezni prah u lemljenju uglavnom se koristi za punjenje konkave kontaktne površine, a njegova tališta je veća od čelika Q235, mnogo veća od rubnog čelika, ako je debljina prevelika, pritiskom željeznog praha također treba konzumirati više pritiska. Stvarna proizvodnja pokazuje da prekomjerni tok povećava uključivanje i poroznost šljake, a čvrstoća smicanja zavarivanja može doseći samo 150 ~ 200 MPa.
