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。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。2013-1-14
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