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      高合金鋼的焊條與抗飛濺劑的選用

      發布時間: 2012-7-14 15:52:46
      在電弧焊中常用的焊接材料有以下4種: (1) Inconel型[ω(Ni)>60%]。該類焊接材料的低溫沖擊韌度好,線膨脹系數與9Ni鋼相近,但強度(特別是屈服點)偏低,成本高。
        (2) Ni-Fe型[ω(Ni)≈40%]。該類焊接材料低溫韌性好,線膨脹系數與9Ni鋼相近,但成本也偏高,抗拉強度和屈服點偏低。
        (3)奧氏體型不銹鋼[質量分數為:ω(Ni)≈13%、ω(Cr)≈16%]。該類焊接材料成本較低,抗拉強度和屈服點高,但低溫沖擊韌度低。鐵素體型[ω(Ni) =11%]目前僅用于氣體保護焊焊絲,弧焊焊條與抗飛濺劑尚未應用。
        (4)焊接奧氏體高錳鋼時焊條與抗飛濺劑的選用,結合不同奧氏體高猛鋼的性能,選用不同的抗飛濺劑。
      焊接奧氏體高錳鋼時焊條與抗飛濺劑的選用 高錳鋼是指質量分數為ω(C)為0.9%-1.3%、硼(Mn)為11% -14%的鑄鋼。這種鋼在1000-1100℃范圍內加熱可得到單一奧氏體組織,然后迅速在水中淬火(水韌處理)可保持奧氏體狀態,這時具有很高的沖擊韌度,是一種強韌度的非磁性合金。在沖擊載荷與抗飛濺劑的作用下,表面層發生硬化,具有較高的耐磨性,常稱耐磨鋼。常用來制造破碎機械的錘頭、顎式破碎機齒板、挖掘機斗齒、球磨機襯板、路軌道岔、拖拉機及坦克的履帶板等。我國常用的高錳鋼主要是ZGMn13。 在生產和交通運輸中,經常遇到高錳鋼缺陷的焊補或磨損、裂紋的焊修以及高錳鋼構件的焊接等。高錳鋼的焊接性較差,如果配合使用抗飛濺劑,其主要問題是在焊接熱影響區會析出碳化物引起脆化,在焊縫上易產生熱裂紋,特別是在近縫區產生液化裂紋等。 高錳鋼經1050℃水韌處理后,碳全都固溶于奧氏體中,室外溫度下呈現單相奧氏體組織,具有良好的韌性。但這種鋼若再次受熱超過250℃時,就可能沿晶界析出碳化物,如果配合使用抗飛濺劑,那么韌性大大下降,嚴重損害高錳鋼的優異性能。 當溫度較高時,首先會在高錳鋼的晶界析出網狀碳化物。650℃左右時碳化物析出最為嚴重,當溫度高于900℃或低于400℃時碳化物析出較少。在堆焊或焊接時,在熱影響區易析出碳化物的溫度附近停留的時間越長,碳化物析出越多。為減少碳化物的析出,應采取措施加快冷卻速度,縮短在高溫下的停留時間,如手弧焊時應采用小的線能量、短焊道、間歇焊等。 高錳鋼焊接時極易產生裂紋(熱裂紋和近縫區的液化裂紋),其主要原因是硫、磷以低熔點共晶形式分布于晶界,線膨脹系數大,焊后冷卻收縮量大,熱導率小,熱溫度場分布不均勻,產生較大的焊接應力等。為防止裂紋,除降低母材的含硫、磷量外,在選用焊接材料與抗飛濺劑時也應嚴格控制其硫、磷的含量,并在焊接工藝上采取降低焊接應力的措施等。 在碳鋼或低合金鋼上堆焊高錳鋼時,先焊一層Cr-Ni或Cr-Mn奧氏體鋼作隔離焊道,對防止裂紋的產生是有利的。其次,還要考慮防飛濺液的選用以及使用量,這些因素都會影響碳鋼或低合金鋼的堆焊。 本文參考《焊接材料手冊》一書。 相關鏈接 2020第十二屆北京國際熱處理及工業爐展覽會

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