高合金鋼的焊條與抗飛濺劑的選用
發(fā)布時(shí)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(shù)與9Ni鋼相近，但強(qiáng)度（特別是屈服點(diǎn)）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(shù)與9Ni鋼相近，但成本也偏高，抗拉強(qiáng)度和屈服點(diǎn)偏低。
(3)奧氏體型不銹鋼[質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：ω(Ni)≈13%、ω(Cr)≈16%]。該類焊接材料成本較低，抗拉強(qiáng)度和屈服點(diǎn)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(hù)焊焊絲，弧焊焊條與抗飛濺劑尚未應(yīng)用。
(4)焊接奧氏體高錳鋼時(shí)焊條與抗飛濺劑的選用，結(jié)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(shí)焊條與抗飛濺劑的選用 高錳鋼是指質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(nèi)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(tài)，這時(shí)具有很高的沖擊韌度，是一種強(qiáng)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(fā)生硬化，具有較高的耐磨性，常稱耐磨鋼。常用來(lái)制造破碎機(jī)械的錘頭、顎式破碎機(jī)齒板、挖掘機(jī)斗齒、球磨機(jī)襯板、路軌道岔、拖拉機(jī)及坦克的履帶板等。我國(guó)常用的高錳鋼主要是ZGMn13。 在生產(chǎn)和交通運(yùn)輸中，經(jīng)常遇到高錳鋼缺陷的焊補(bǔ)或磨損、裂紋的焊修以及高錳鋼構(gòu)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(wèn)題是在焊接熱影響區(qū)會(huì)析出碳化物引起脆化，在焊縫上易產(chǎn)生熱裂紋，特別是在近縫區(qū)產(chǎn)生液化裂紋等。 高錳鋼經(jīng)1050℃水韌處理后，碳全都固溶于奧氏體中，室外溫度下呈現(xiàn)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(guò)250℃時(shí)，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(yán)重?fù)p害高錳鋼的優(yōu)異性能。 當(dāng)溫度較高時(shí)，首先會(huì)在高錳鋼的晶界析出網(wǎng)狀碳化物。650℃左右時(shí)碳化物析出最為嚴(yán)重，當(dāng)溫度高于900℃或低于400℃時(shí)碳化物析出較少。在堆焊或焊接時(shí)，在熱影響區(qū)易析出碳化物的溫度附近停留的時(shí)間越長(zhǎng)，碳化物析出越多。為減少碳化物的析出，應(yīng)采取措施加快冷卻速度，縮短在高溫下的停留時(shí)間，如手弧焊時(shí)應(yīng)采用小的線能量、短焊道、間歇焊等。 高錳鋼焊接時(shí)極易產(chǎn)生裂紋（熱裂紋和近縫區(qū)的液化裂紋），其主要原因是硫、磷以低熔點(diǎn)共晶形式分布于晶界，線膨脹系數(shù)大，焊后冷卻收縮量大，熱導(dǎo)率小，熱溫度場(chǎng)分布不均勻，產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)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(shí)也應(yīng)嚴(yán)格控制其硫、磷的含量，并在焊接工藝上采取降低焊接應(yīng)力的措施等。 在碳鋼或低合金鋼上堆焊高錳鋼時(shí)，先焊一層Cr-Ni或Cr-Mn奧氏體鋼作隔離焊道，對(duì)防止裂紋的產(chǎn)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(huì)影響碳鋼或低合金鋼的堆焊。 本文參考《焊接材料手冊(cè)》一書。 相關(guān)鏈接
