高錳鋼焊接工藝性

1、高錳鋼焊接工藝性解析一、 問題的提出在金屬材料中，由于高猛鋼具有高抗沖擊性和高硬度高 耐磨性，在各礦山設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用，如電鏟設(shè)備中 的斗前臂、斗齒、履帶板及破碎機(jī)設(shè)備中的襯板等均采用高 錳鋼這種金屬材料。實(shí)踐表明雖然高錳鋼具有上述特點(diǎn)，但在使用中存在著 如下幾種情況：一是在鑄造過程中很容易產(chǎn)生裂紋；二是在 組對焊接中容易產(chǎn)生焊接裂紋這兩種缺陷，針對這一現(xiàn)象， 需要在控制鑄造缺陷的基礎(chǔ)上，更要制定一套完整的高錳鋼 焊接工藝，來指導(dǎo)現(xiàn)場實(shí)際中的高錳鋼焊接。二、 高錳鋼焊接中產(chǎn)生裂紋的原因分析高 錳 鋼 是 指 含 碳 量c=0.9%1.3% ， 含 錳 量mn=11.0%14.0% 的鑄鋼

2、，標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)為 zgmn13 。此材料在 10001100之間為單一奧氏體組織，為保持此組織，需高 溫淬火，即在 10501100之間，立即水淬至常溫（最好控 制 30 秒之內(nèi)，不應(yīng)超過 1 分鐘）俗稱水韌處理。通過水韌 處理的工藝可以看出，其中對淬火溫度和淬火時(shí)間的要求是 非常嚴(yán)格的，實(shí)踐也表明，在實(shí)際操作中，如果偏離了溫度 和時(shí)間的結(jié)點(diǎn)，都將會(huì)對鑄造的高錳鋼質(zhì)量產(chǎn)生很大的影 響。高錳鋼的鑄造工藝如此，高錳鋼的焊接也同樣是這個(gè)道理。在一般的情況下，由于焊接人員對高錳鋼的熱處理原理 不了解，只是按常規(guī)的焊接工藝去焊接高錳鋼，這樣就會(huì)導(dǎo) 致如下情況的發(fā)生：1.熱影響區(qū)的碳化物的析出高錳鋼經(jīng) 105

3、0 水韌處理后，碳全部固溶于奧氏體中， 室溫下呈單相奧氏體組織，具有良好的韌性，但是經(jīng)熱處理 的高錳鋼，當(dāng)進(jìn)行焊接時(shí)，相當(dāng)于重新加熱 250 以上，就 會(huì)沿晶界析出碳化物，而且在熱影響區(qū)的一個(gè)區(qū)域內(nèi)都會(huì)有 不同程度地析出碳化物，不僅失去韌性變脆，而且還會(huì)降低 耐磨性和沖擊韌性。2.熱裂紋傾向嚴(yán)重zgmn13 高錳鋼的線膨脹系數(shù)是低碳鋼的 1.6 倍，但是 導(dǎo)熱率僅是低碳鋼的 1/6，所以焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力， 在 s、p 有害雜質(zhì)的作用下，產(chǎn)生焊接熱裂紋和熱影響區(qū)的 液化裂痕。三、 高錳鋼焊接工藝從以上的原因分析可知，高錳鋼的焊接性能較差，稍有 不慎就會(huì)導(dǎo)致母材變脆，內(nèi)含內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致焊縫與

4、母材開裂 等不良情況的發(fā)生，對焊接強(qiáng)度構(gòu)成很大的影響。必須引起 人們的高度重視，應(yīng)根據(jù)此材料的特殊性質(zhì)，采取特殊的焊 接工藝，以保證焊接強(qiáng)度，防止不良因素對焊接強(qiáng)度的影響。 特制定如下高錳鋼焊接工藝：1. 焊接所用設(shè)備與方法焊補(bǔ)或焊接 zgmn13 奧氏體高錳鋼時(shí)，應(yīng)該采用熱源集 中，線能量小的焊接方法，如手弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊等， 不推薦使用氣焊和鎢極氬弧焊。2. 焊補(bǔ)和焊接工藝：1） 焊前必須清理焊補(bǔ)處的泥垢、油垢和鐵銹，仔細(xì)檢 查有無起層、裂紋、夾砂、氣孔和縮孔等缺陷，必須用砂輪 或電弧氣刨鏟出。磨損的部位必須用砂輪磨去硬化層，因?yàn)?硬化層的金屬對裂紋十分敏感。2） 焊前不應(yīng)預(yù)熱，多層焊時(shí)層間溫度不應(yīng)超過 300， 以防止過熱使熱影響區(qū)脆化。3） 焊接時(shí)要盡可能地采用小線能量，盡量減少基本金 屬受熱，采取措施為盡可能地加快接頭的冷卻。為此，用短 弧、直流反極性、跳焊、短段焊、間隙焊、脈沖焊等工藝措 施，采用這些措施能在一定程度上減少碳化物的析出。4） 為防止產(chǎn)生熱裂紋，可采用 cr-mn 或 cr-ni 奧氏體鋼 焊條打