高錳鋼焊接工藝1

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1、高錳鋼焊接工藝近年來，高錳鋼已經(jīng)在各種礦山中得到廣泛應(yīng)用，如電鏟的斗前臂、斗齒、履帶板及破碎機(jī)襯板等均采用高錳鋼這種材料。但由于鑄造缺陷或使用過程中出現(xiàn)的破損，經(jīng)常進(jìn)行補(bǔ)焊。補(bǔ)焊后經(jīng)常出現(xiàn)裂紋，針對這一現(xiàn)象，我們需要有一套完整的高錳鋼焊接工藝。一是要求鑄造控制鑄造缺陷。二是在使用過程中出現(xiàn)缺陷后，要嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝。高錳鋼是指含碳量為0.9%～1.3%，含錳量為11.0%～14.0%的鑄鋼，即ZGMn13。此材料在1000～1100℃之間為單一奧氏體組織，為保持此組織，需高溫淬火，即在1050～1100℃間的溫度內(nèi)立即水淬至常溫（水韌處理）。經(jīng)過熱處理

2、后的高錳鋼，如果再加熱到250℃以上，就會(huì)有碳化物析出，其脆性增加，再有此材料的線脹系數(shù)大，易出現(xiàn)較大內(nèi)應(yīng)力，如果采取常規(guī)焊接工藝焊接會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，原因是焊后緩冷到950～250℃的溫度區(qū)間內(nèi)，會(huì)有大量碳化物析出，使母材變脆，再有內(nèi)應(yīng)力大，冷卻后檢查焊縫與母材間已開裂。解決此問題，就要根據(jù)此材料的特殊性質(zhì)，采取特殊焊接工藝，采取間斷焊接、焊后立即水冷至常溫的辦法，使焊縫避開那段溫度區(qū)。ZGMn13高錳鋼的焊接性能較差，焊接時(shí)的主要問題是：⑴熱影響區(qū)碳化物的析出，高錳鋼經(jīng)1050℃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

3、，但當(dāng)重新加熱超過250℃3時(shí)，碳就會(huì)沿晶界析出碳化物，使材料的韌性大大下降，因此焊補(bǔ)后，在熱影響區(qū)的一個(gè)區(qū)段內(nèi)會(huì)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度。解決的措施是加快施焊時(shí)焊件的冷卻速度，縮短在高溫下停留的時(shí)間，以減少碳化物的析出。⑵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，但熱導(dǎo)率僅是低碳鋼的1/6，所以焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的應(yīng)力，在S、P有害雜質(zhì)的作用下，產(chǎn)生焊縫熱裂紋和熱影響區(qū)的液化裂紋。解決的措施是嚴(yán)格控制母材中的S、P含量，特別是焊接材料中的S、P含量；其次是采用錘擊焊縫等工藝措施，減少焊

4、接應(yīng)力。焊接工藝焊補(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。焊補(bǔ)或焊接工藝：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。若有這些缺陷，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)橛不瘜拥慕饘賹α鸭y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。33）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

5、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奧氏體鋼焊條打底。如果在低碳鋼或低合金鋼上堆焊ZGMn13奧氏體高錳鋼時(shí)，可以先焊一層Cr-Ni或Cr-Mn奧氏體鋼作隔離焊道，以防產(chǎn)生裂紋。5）焊后為消除焊接應(yīng)力，可用尖錘錘擊焊接區(qū)。為使熔敷金屬得到奧氏體組織，錘擊后要迅速將焊接區(qū)進(jìn)行噴水冷卻。2013-1-143