提升高锰钢(Mn13)力学性能的生产实践

1概述 高锰钢冶炼工艺比较简单,熔点低,流动性好,铸造成型好,加之经热处理水淬,将C固溶到γ体内,提高了耐磨性和韧性,即外表硬,内部软的力学性能,而且外表始终保持不断的加工硬化特性,非常适合既受冲击又抗磨损的场合,因而广泛用于球磨机衬板,颚式破碎机齿板及坦克和拖拉机的履带板等来代替价格昂贵的其它合金钢.     

高锰钢在U71Mn钢在加焊接介质焊接时的接头组织

用一种焊接介质,采用等离子弧堆焊结合闪光地焊的方法将ＺＧＭｎ１３钢和Ｕ７１Ｍｎ钢加焊接介质进行焊接。结果发现ＺＧＭｎ１３钢热影响区内无碳化物析出,Ｕ７１Ｍｎ钢热影响区内无马氏体产生。中间介质为单相奥氏体组织,熔合区存在大约１０％的δ铁素体     

高锰钢和U71Mn钢在加焊接介质焊接时的接头组织

用一种焊接介质,采用等离子弧堆焊结合闪光对焊的方法将ＺＧＭｎ１３钢和Ｕ７１Ｍｎ钢加焊接介质进行焊接。结果发现ＺＧＭｎ１３钢热影响区内无碳化物析出,Ｕ７１Ｍｎ钢热影响区内无马氏体产生。中间介质为单相奥氏体组织,熔合区存在大约１０％的δ铁素体     

高锰钢斗齿的焊接

我厂生产的挖掘机抓斗,其斗齿是采用铸造高锰钢。它的化学成份是:碳1～1.5%;锰10～15%;硅0.3～1%;磷<0.15%;硫<0.05%。制造上要求与 A_3钢焊接起来(对接,开 X 型坡口)。这种钢由于锰及碳含量高,故可焊性差,易产生裂纹。毛主席教导我们说:“社会的财富是工人,农民和劳动知识分子自己创造的。只要这些人掌握了自己的命运,又有一条马克思列宁主义的路线,不是回避问题,而是用积极的态度去解决问题,任何人间的困难总是可以解决的。”用毛泽东思想武装起来的工人阶级,发扬大     

Mn13型奥氏体锰钢与I6Mn普通低合金钢的焊接

矿山设备中象挖掘机铲斗之类的机件,它的工作状况是长期频繁地受到坚硬岩石的摩擦和冲击,其较理想的结构是由耐磨材料Mn13型奥氏体锰钢作为磨损面,而其余部份用普通碳钢或普通低合金钢制作。我厂生产的挖掘机铲斗,前壁是磨损面,斗体的其余部份则需进行切削加工,因此不能采用套铸的奥氏体锰钢铲斗,而是采用了复台焊接结构(即铲斗前壁为奥氏体锰钢铸件,斗体其余部份为普通低合金钢板结构,两者焊接成一个斗体)。由于铲斗工作时受到很大的     

高锰钢铸件的焊接要点

矿山设备“抓斗”上的齿,材质均为ZGMn13。这种高锰钢在受到冲击或挤压力作用时,由于冷变形而硬化,表面硬度大大提高,耐磨性也随之提高。这种高锰钢在矿山应用较广。其化学成分为0.9%～1.3%C、11%～14%Mn、0.3%～0.8%Si、S≤0.05%、P≤0.10%,膨胀系数比碳钢大,可焊性很差。焊接时如果母材受热量很大,焊后冷却速度慢,就会使高锰钢经过水韧处理(加热温度1000～1100℃、水冷)后得到的奥氏体组织析出碳化物,造成塑性下降,易产生裂纹,耐冲击、磨损性能也有所降低。我们从抓斗的制造中,逐步摸索了一     

高锰钢焊接裂纹的剖析

高锰钢在较大冲击或接触应力作用下,表面会迅速产生加工硬化形成高硬度、高耐磨的表面层,而内层仍然保持良好的冲击韧性。即使零件磨损到很薄,仍能承受较大的冲击载荷而不致断裂。因此,高锰钢常用来制造推土机铲板刀片、挖掘机铲斗、斗齿、道叉、履带板、碎石机鄂板以及其它耐磨件等。但是,高锰钢焊接时容易产生裂纹,影响其使用和推广。笔者根据实践经验,对高锰钢焊接产生裂纹的诸因素进行了分析,并提出应采取的措施,以供参考。 1.高锰钢母材成分的影响     

高锰钢辙叉的焊接修复

本文对铁路运输系统过程中使用的高锰钢辙叉失效情况进行了失效分析,并通过焊接性分析制定了焊接修复工艺。试验结果表明,进行修复的P50型高锰钢辙叉,不但能够满足铁路运输的要求,而且增加了经济效益,降低了生产成本,是切实可行的。     

高锰钢辙叉与U71Mn钢轨闪光对焊接头组织分析

利用Gaas-100/580型闪光对焊机对ZGMn13高锰钢辙叉与U71Mn钢轨进行整轨焊接,分析了轨头、轨腰和轨底焊接接头拉伸、冲击、硬度分布等力学性能以及组织结构。结果表明,焊接接头各项力学性能均达到了国家铁路局有关标准要求,焊接接头高锰钢侧热影响区晶粒因动态再结晶而变得细小,钢轨钢侧热影响区为珠光体组织,没有马氏体出现;高锰钢辙叉与U71Mn钢轨采用直接闪光对焊是可行的。     

铸造高锰钢与U71Mn钢异种钢铝热焊接性探讨

由于高锰钢与高碳钢显著的物理性能差异,使这种异种钢的焊接产生了很大的困难,本文采用铝热焊方法进行焊接,发现在铝热焊条件下,高锰钢热影响区的碳化物析出与液化裂纹的产生都得以有效抑制,同时,高碳轨钢侧熔合区也不产生淬火组织。     

5吨高锰钢抓斗的焊接

我局5吨高锰钢抓斗上的镶齿原是镇静钢材质,因长期使用已被磨损,需重新用高锰钢锻打成500毫米长、80毫米厚的方形齿焊在高锰钢抓斗的基体上。但由于曾多次镶焊过其他材质的斗齿,致基体镶齿处的材质较复杂,给焊接加工造成一定的困难。经过反复试验,终于用冷焊的方法成功地焊接了高锰钢抓斗。两年来的使用表明,效果很好。焊接过程如下:先用“奥202”或“奥207”不锈钢电焊条在镇静钢上堆焊一层(过渡层),在该堆     

异质材料（ZGMn13＋16Mn）的焊接

分析ZGMn13材料与16Mn材料的焊接特点,选配相应的焊接材料,对两种焊缝金属,三个熔合区域的焊接接头的组织和性能进行了分析。由此编制了焊接工艺,确保了焊缝质量。     

ZGMn13和27Mn2K异种钢的焊接

分析了ZGMn13和27Mn2K的钢焊接性,从高锰钢母材的修正,焊接材料的选择,焊接工艺的制定三个方面进行了论述,分析了异种钢焊接时的常见问题,提出了获得优质异种钢接头的方案.     

高锰钢焊接复合锤头的研制

介绍了通过在高锰钢锤头的打击部位焊接耐磨合金复合板制作PCKW-1618可逆反击式破碎机复合锤头的生产工艺、使用性能和生产成本。工业实验结果表明：新型高锰钢焊接复合锤头的使用寿命约是改性高锰钢Mn13Cr2RETi整体锤头的3倍，是超高锰钢Mn18Cr2MoRE整体锤头的1．5倍，其生产成本介于上述两种锤头之间，但其性能价格比在这3种类型的锤头中是最佳的。     

重型钢轨与高锰钢辙叉的焊接Ⅲ焊接工艺

高碳钢钢轨与高锰钢辙叉的焊接难度很大，仍属国际性难题。文中用手工电弧焊的方法，对高锰钢短轨（长600mm）和高碳钢钢轨（长600mm）标准件进行了大量的实物对接焊试验研究工作。最终采用增加双介质过渡层方式、全包覆过渡层形式、高锰钢侧过渡层二次水韧处理工艺、U形坡口接头、对称焊接方法等技术，对钢轨与辙叉标准试样进行了成功的焊接，通过铁道部产品质量监督检验中心进行了静弯及疲劳检验，对焊接接头进行了力学性能检验及金相组织分析，检验结果均达到和超过了国内外相关标准的指标要求，该技术可直接用于铁道线路上辙叉与钢轨产品的焊接。     

65Mn钢丝的焊接

采用钨极氩弧焊的方法对φ0.7mm的65Mn钢丝进行了焊接试验研究。研究表明：当焊接电流为10A时可以得到外形完美的柱状焊接接头，但接头非常脆硬。采用加热温度280℃，保温10min的后热工艺可以大大降低接头脆性及硬度。处理后的焊接接头抗拉强度最高达1370MPa，并且有优良的疲劳强度。因此，若在焊好的环形钢丝上镀敷以金刚石磨料，有可能使之成为一种高效的切割工具。     

高锰钢与高碳钢焊接专用焊条的研制

采用Ｈ０８Ａ焊芯,通过药皮过渡有益合金的方式,研制高锰钢辙叉与高碳钢钢轨焊接的专用焊条,通过相关标准检验,达到了使用要求。     

焊接型高锰钢辙叉铸造工艺实践

为使焊接型辙叉趾跟端150 mm范围全断面内部质量等级均为Ⅰ~Ⅱ级,采用发热冒口、加强激冷和转移缺陷等工艺措施,实践生产证明,质量达到设计要求。