| 高錳鋼焊條焊接實(shí)例以及操作注意點(diǎn) |
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磨機(jī)襯板材質(zhì)為ZGMn18Cr2，其中錳含量>14%，屬超高錳鋼，其成分、性能較ZGMn13更特殊，焊接時(shí)容易出現(xiàn)“碳化物析出”和“熱裂紋傾向嚴(yán)重”的現(xiàn)象。該材質(zhì)的磨機(jī)襯板，其背面底部一端（非吊把端）需增加條形支撐帶，為此，我們采取“鑲焊方式”處理，即在襯板“原凸臺(tái)”之間焊接一塊鋼板（材質(zhì)Q235A），焊腳高4mm，待焊區(qū)ZGMn18Cr2的板厚為100mm，且將鋼板與兩端凸臺(tái)之間的縫隙焊平。 2高錳鋼的特性 （1）高錳鋼是指wC=0.9%～1.3%，wMn=11.0%～14.0%的鑄鋼，因其抗磨和耐磨的特性，在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用，如挖掘機(jī)的鏟斗、碎石機(jī)鄂板、球磨機(jī)襯板、拖拉機(jī)和坦克履帶及鐵道線路上的轍叉等。由于其成分、性能特殊，焊接性較差，易在焊縫、熔合線及過熱區(qū)產(chǎn)生裂紋。 （2）高錳鋼的線膨脹系數(shù)是低碳鋼的1.6倍，但熱導(dǎo)率僅為低碳鋼的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，焊接接頭處易產(chǎn)生結(jié)晶裂紋和液化裂紋。針對(duì)該問題，解決的方案：首先，嚴(yán)格控制母材及焊接材料中的S、P含量，做到從成分上減少對(duì)焊接接頭的影響；其次，采用錘擊焊道等工藝措施，減少焊接應(yīng)力，以防止產(chǎn)生熱裂紋。 3焊前準(zhǔn)備 （1）焊接材料選擇 高錳鋼焊接的焊接材料主要有焊條和焊絲兩種。用于高錳鋼焊接的焊條有兩種：一種是高錳鋼型焊條D256（EDMn-A-16）和D266（EDMn-B-16），主要用于堆焊層受嚴(yán)重沖擊的磨料磨損零件，如碎石機(jī)顎板；另一種是Cr-Mn型焊條D276、（EDCrMn-B-16）和D277（EDCrMn-B-15），其堆焊金屬是處于亞穩(wěn)定狀態(tài)的高錳奧氏體，當(dāng)其受強(qiáng)烈沖擊后奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，其用于耐氣蝕的堆焊或高錳鋼堆焊，如水輪機(jī)葉片、挖掘機(jī)斗齒。 用于焊接高錳鋼的焊絲有Mn-Cr、Mn-Ni、Mn-Mo、Mo-Ni-Cr系高錳鋼焊絲，以及Cr-Ni、Cr-Ni-Mn系合金鋼焊絲。磨機(jī)襯板所涉及的焊接主要為異種鋼的焊接，即襯板（材質(zhì)：ZGMn18Cr2）與鑲嵌鋼板（材質(zhì)：Q235A）之間的焊接。襯板與鑲嵌鋼板焊接時(shí)，焊縫位置處于非主要受力面，實(shí)際工作中并不需要太高的耐磨性，故對(duì)焊接接頭性能不作要求。因此，選擇焊接材料時(shí)，并不需要選擇與高錳鋼同成分的焊接材料，只需根據(jù)焊接工藝性選擇焊接材料。 綜合考慮，磨機(jī)襯板的焊接應(yīng)選擇線膨脹系數(shù)大，韌性較高的藥芯CO2氣體保護(hù)焊不銹鋼焊絲，牌號(hào)E309LT1—1，f1.2mm。該焊絲屬Cr-Ni系焊絲，在焊接高錳鋼與碳鋼或低合金鋼的異種鋼時(shí)，允許有較高的稀釋，可用來作為高錳鋼與碳鋼焊接時(shí)的填充材料。其電弧柔和穩(wěn)定，飛濺少，成形美觀，脫渣容易，具有良好的焊接工藝性能，可進(jìn)行全位置焊接，熔敷金屬具有良好的抗裂性能。E309LT1—1熔敷金屬。 （2）焊接設(shè)備 焊接設(shè)備選用松下CO2氣體保護(hù)焊焊機(jī)，電焊機(jī)型號(hào)為KRⅡ500。 （3）焊接操作規(guī)程 焊補(bǔ)或焊接高錳鋼時(shí)，應(yīng)該采用熱源集中、熱輸入小的焊接方法，如焊條電弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊等。 第一，焊接之前，首先，目視檢查襯板待焊部位是否有起層、夾砂和縮孔等缺陷，若有以上缺陷，用砂輪打磨以徹底清除缺陷；其次，將所有待焊區(qū)打磨出金屬光澤，并對(duì)其進(jìn)行PT檢測(cè)，以判斷母材是否有表面裂紋，若有表面裂紋，必須用砂輪打磨或電弧氣刨清除，待裂紋徹底清除后方可進(jìn)行焊接。 機(jī)襯板材質(zhì)ZGMn18Cr2的焊接，焊前不預(yù)熱。為了減少碳化物的析出，嚴(yán)格控制層間溫度，并加快施焊時(shí)焊件的冷卻速度，縮短在高溫下停留的時(shí)間。理論上，高錳鋼多層焊時(shí)層間溫度應(yīng)控制在＜250℃，以防止碳化物的析出，致使熱影響區(qū)脆化。本產(chǎn)品焊接時(shí)，由于ZGMn18Cr2屬超高猛鋼，其焊接性更差。為了獲得好的焊接接頭，確保一次性焊接成功，嚴(yán)格控制層間溫度≤80℃。 第三，磨襯板焊接采用為CO2氣體保護(hù)焊，焊接時(shí)采用小的熱輸入。為了防止產(chǎn)生熱裂紋，首先，應(yīng)嚴(yán)格控制母材及焊接材料中的S、P含量，做到從成分上減少對(duì)焊接接頭的影響；其次，采用錘擊焊道等工藝措施，減少焊接應(yīng)力，以防產(chǎn)生熱裂紋。為消除焊接應(yīng)力，每焊一道后用尖錘錘擊焊縫區(qū)。在條件允許的情況下，焊后對(duì)焊縫進(jìn)行噴水冷卻，以減少基體金屬受熱，使熔敷金屬得到奧氏體組織。另外，可采用短弧、跳焊、短段焊等工藝措施，以減少碳化物的析出，從而保證焊縫熔敷金屬的沖擊韌性
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