高锰钢Mn13焊接工艺

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1、高锰钢Mn13焊接工艺高锰钢是指含碳量为0.9%～1.3%，含锰量为11.0%～14.0%的铸钢，即ZGMn13。此材料在1000～1100℃之间为单一奥氏体组织，为保持此组织，需高温淬火，即在1100～1050℃间的温度内立即水淬至常温。经过热处理后的高锰钢，如果再加热到250℃以上，就会有碳化物析出，其脆性增加，再有此材料的线胀系数大，易出现较大内应力，如果采取常规焊接工艺焊接会出现开裂现象，原因是焊后缓冷到950～250℃的温度区间内，会有大量碳化物析出，使母材变脆，再有内应力大，冷却后检查焊缝与母材间已开裂。解决此问题，就要根据此材料的特殊性质，采取特

2、殊焊接工艺，采取间断焊接、焊后立即水冷至常温的办法，使焊缝避开那段温度区。结果是成功的.ZGMn13高锰钢的焊接较差，焊接时的主要问题是：⑴热影响区碳化物的析出高锰钢经1050℃水韧处理后，碳全部固溶于奥氏体中，室温下呈单相奥氏体组织，具有良好的韧性，但当重新加热超过250℃时，碳就会沿晶界析出碳化物，使材料的韧性大大下降，因此焊补后，在热影响区的一个区段内会不同程度地析出碳化物，不仅失去韧性变脆，而且还会降低耐磨性和冲击韧度。解决的措施是加快施焊时焊件的冷却速度，缩短在高温下停留的时间，以减少碳化物的析出。⑵热裂纹倾向严重ZGMn13高锰钢的线膨胀系数是低碳

3、钢的1.6倍，但热导率仅是低碳钢的1/6，所以焊接时会产生很大的应力，在S、P有害杂质的作用下，产生焊缝热裂纹和热影响区的液化裂纹。解决的措施是严格控制母材中的S、P含量，特别是焊接材料中的S、P含量；其次是采用锤击焊缝等工艺措施，减少焊接应力。如何正确地选用ZGMn13奥氏体高锰钢焊接时的焊接材料？⑴焊条用于ZGMn13奥氏体高锰钢焊接的焊条为低碳钢焊芯，并在药皮中加入适量合金元素，使熔敷金属得到高锰钢的化学成分和力学性能。用于焊接ZGMn13奥氏体高锰钢的焊条有两种类型：一种是高锰钢型焊条D256（EDMn-A-16）和（EDMn-B-16），主要用于堆焊

4、受严重冲击磨料磨损零件，如碎石机颚板等；另一种是Cr-Mn型焊条D276（EDCrMo-B-16）和D277（EDCrMo-B-15），其堆焊金属处于介稳定状态的高锰奥氏体，当受到强烈冲击后转变为马氏体，主要用于耐气蚀的堆焊或高锰钢堆焊，如水轮机叶片、挖掘机斗齿等。⑵焊丝焊接ZGMn13奥氏体高锰钢用焊丝有Mn-Ni、Mn-Cr、Mn-Mo、Mo-Ni-Cr系高锰钢焊丝和Cr-Ni、Cr-Ni-Mn系合金钢焊丝，其化学成分，见表31。Cr-Ni系焊丝不仅具有较高的耐腐蚀性能，能冲击载荷下能声速被加工硬化，而且还在焊接高锰钢与碳钢或低合金钢的异种钢时容许有较高的

5、稀释，可用来作为高锰钢与碳钢焊接时的填充材料。ZGMn13奥氏体高锰钢的焊接工艺。焊补或焊接ZGMn13奥氏体高锰钢时，应该采用热源集中、线能量小的焊接方法，如手弧焊、熔化极气体保护焊等，不推荐使用气焊和钨极氩弧焊。焊补或焊接工艺：1）焊前必须清理焊补处的泥垢、油垢和铁锈，仔细检查有无起层、裂纹、夹砂、气孔和缩孔等缺陷。若有这些缺陷，必须用砂轮或电弧气刨铲出。磨损的部位必须用砂轮磨去硬化层，因为硬化层的金属对裂纹十分敏感。2）焊前不应预热，多层焊时层间温度不应超过300℃，以防止过热使热影响区脆化。3）焊接时要尽可能地采用小线能量，尽量减少基本金属受热，采取措

6、施为尽可能地加快接头的冷却。为此，用短弧、直流反极性、跳焊、短段焊、间隙焊、脉冲焊等工艺措施，采用这些措施能在一定程度上减少碳化物的析出。4）为防止产生热裂纹，可采用Cr-Mn或Cr-Ni奥氏体钢焊条打底。如果在低碳钢或低合金钢上堆焊ZGMn13奥氏体高锰钢时，可以先焊一层Cr-Ni或Cr-Mn奥氏体钢作隔离焊道，以防产生裂纹。5）焊后为消除焊接应力，可用尖锤锤击焊接区。为使熔敷金属得到奥氏体组织，锤击后要迅速将焊接区进行喷水冷却。Mn13、X120Mn12钢板常用规格6-30厚度，特殊规格最薄可达1.0mm,最厚100.0mm。圆钢少量现货。可顶扎方钢等高锰

7、钢型钢。1、铁路道岔的补焊    铁路道岔采用w(C)=1%~1.3%,w(Mn)≥12%,w(Si)≥1.0%,w(P)≤0.07%的铸造高锰钢。美国LincolnElectric公司对早期失效的道岔进行补焊修复工艺研究，先用碳弧气刨方法清除裂纹及加工硬化层，后用奥氏体不锈钢AWSE308L或W309Mo-16焊条打底，封闭可能残存的裂纹。否则残存裂纹在焊接结束前会扩展。从裂纹沿晶界扩展的性质表明这类裂纹属于热裂纹。用Ni-Cr奥氏体焊条打底后，即使有裂纹扩展也将受到该焊层的阻挡，然后采用高锰奥氏体焊条进行小热输入、不摆动的快速焊接。尽量采用多层焊接。最好用

8、半自动焊等高效焊接方法。不预热，控制层