高锰钢焊接

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高锰钢的补焊和焊接

高锰钢件的焊接和补焊
高锰钢件的焊接和补焊是很困难的，这是由于高锰钢的化学成分和组织以及性能的特殊性所决定的。

高锰钢的线收缩率较一般钢大1倍多，而导热性能则远远低于一般的钢中。

在焊接混入焊补之后它的热影响区范围内的温度分布也极不均匀。

在热影响区内本体的组织发生较大的变化，有大量碳化物析出，使金属变脆，冲击韧性明显下降，即使焊后立即淬入水中也难以达到材料原有的性能。

高锰钢铸件焊补时必须尽量使焊补的金属冷凝时也得到奥氏体组织。

只有在焊接金属冷凝后成为奥氏体组织并尽量减小热影响区，减少奥氏体组织的分解量，减少焊接金属热裂条件下才能保证高锰钢铸件在焊补后的质量。

焊缝处和焊补金属的组织对冷却速度是很敏感的。

缓冷时会有大量析出碳化物或同时形成珠光体型组织。

高温下焊接金属的奥氏体晶粒很容易长大，从而降低焊接和补焊部位的金属强度、塑性和韧性。

为使焊接和焊补部位的金属能得到奥氏体组织，必须用特殊的焊条而且其中成分中的Mn/C要高些，以防止碳化物析出，为了得到单一的奥氏体组织，也可以加入其他合金元素如铬、铌等。

在焊缝金属成分中，磷对质量的影响很大，磷的偏析倾向很大，很容易形成磷共晶。

这些共晶组成物使晶界加厚，减弱晶间强度。

在高温下当它尚处于液态时，由于焊缝处存在拉应力，在拉应力的作用下，它必然容易被拉裂，形成热裂。

这种拉应力是由于焊接时局部受热，当其冷却收缩时受到周围金属的牵制而形成的。

高锰钢焊接复合锤头的研制

高锰钢焊接复合锤头的研制1 焊接复合锤头的设计思路1．1 焊接复合锤头的设计原则图1为PCKW-1618可逆反击式破碎机锤头的示意图。

由图可见，该型破碎机的工作原理实际上与通常带轴孔的锤式破碎机是一样的。

鉴于PCKW-1618可逆反击式破碎机锤头转速高，运行过程中受到的冲击力大，而目前采用单一耐磨材料制成的锤头和采用常规铸造工艺生产的复合锤头都难以满足要求，所以，新型PCKW 一1618可逆反击式破碎机锤头决定采用焊接复合的方法。

其基本思路是在单一具有高韧性材质锤头的打击部位通过焊接硬质合金材料来显著提高锤头的耐磨性能，这样既可以保证锤头的完整性、韧性和安全性，又能够充分发挥硬质合金优异的抗磨性能。

在这样的设计思想指导下，要求制作锤头的材料不但应具有高韧性、一定的抗磨性，而且应具有良好的焊接性能，以避免在锤头使用过程中出现锤柄断裂、掉头和打击部位硬质合金脱落现像的发生。

1．2 焊接复合锤头基体材质的选择根据焊接复合锤头的设计思路，中低碳钢、中低碳低合金高强度钢和高锰钢都有可能成为复合锤头的基体材料。

其中，中低碳钢和中低碳低合金高强度钢具有韧性好、焊接性能优良等优点，但是，它们的不足之处是耐磨性差和铸造性能较差。

如果选用它们作为PCKW一1618可逆反击式破碎机锤头的基体材质有可能在锤头的使用过程中由于激烈摩擦出现锤柄部位首先被磨损而导致断裂和掉头现象的发生，所以，中低碳钢和中低碳低合金高强度钢作为PCKW-1618可逆反击式破碎机锤柄的材质是不合适的；高锰钢Mn13具有韧性高、耐磨性能优良和铸造性能良好等特点，是制作PCKW-1618可逆反击式破碎机锤头比较理想的材质。

倘若对高锰钢Mn13进行改性处理或合金化处理，则其耐磨性会进一步有所改善。

所以，选择改性高锰钢Mn13Cr2RETi作为焊接复合锤头的材质是合适的，并且改性高锰钢Mn13Cr2RETi的生产成本相对较低；超高锰钢l8Cr2MoRE虽然耐磨性能优于改性高锰钢Mn13Cr2RETi，但其生产成本较高，．故不适合作为焊接复合锤头的材质。

常用金属材料的焊接(低温用钢、高锰钢、时效钢、耐热钢)讲诉

常用金属材料的焊接(低温用钢、高锰钢、时效钢、耐热钢）41 试述Ni9低温用钢的焊接工艺。

Ni9钢是低碳马氏体型低温用钢，其化学成分，见表23。

表23 Ni9钢的化学成分（质量分数）（%）Ni9钢具有良好的低温韧性和焊接性，常用的焊接方法是手弧焊，其次是埋弧焊和钨极氩弧焊。

⑴焊接材料 Ni9低温钢常用的焊接材料有Ni的质量分数约60%以上的Inconel型、Ni的质量分数约40%的FeNi基型、Ni的质量分数为13%的奥氏体不锈钢型和Ni11%的铁素体型等，其中Ni基与Fe-Ni基的焊接材料低温韧性好，线膨胀系数与Ni9钢相近，但成本高、屈服点偏低。

Ni的质量分数为13%-Cr16%型焊接材料的成本低、屈服点高，但低温韧性稍差，线膨胀系数与Ni9钢有很大差异。

Ni9钢手弧焊用焊接材料为Ni60Cr15Mo、Ni55Cr22Mo9、Ni67Cr16Mo3、Cr15Ni70Mn4Mo4Nb；埋弧焊用焊接材料为Ni67Cr16Mn3Ti、Ni58Cr22Mo9W；钨极氩弧焊用焊接材料为Ni11、Ni70Mo18CrW。

⑵焊接工艺焊前一般不预热，当板厚超过50mm时可预热50℃，冷变形超过3%时应进行退火处理，退火火为550～558℃。

焊接线能量应控制在45kJ/cm以下，一般常用7～35kJ/cm。

手弧焊时焊条直径不超过4mm。

当采用有弧坑裂纹倾向的焊条焊接Ni9钢时，打底焊应采用穿透法焊接，把弧坑尽可能留在背面，以便清根时能把弧坑裂纹消除掉。

埋弧焊时焊丝直径不超过3.2mm。

42 试述0Cr21Ni6Mn9㈠超低温无磁钢的焊接工艺。

0Cr21Ni16Mn9N钢是奥氏体型超低温用钢，其化学成分，见表24。

表24 0Cr21Ni16Mn9N钢的化学成分（质量分数）（%）㈠此钢由中国科学院金属研究所研制成,目前尚未列入国标中。

0Cr21Ni16Mn9N钢焊接时的主要问题是防止出现热裂纹、降低低温韧性和预防碳化物析出。

d256耐磨焊条

堆焊层硬度：HRC>65
堆焊金属化学成分（%）
C
Mn
Si
其他元素总量
<2.10
12.00~18.00
<2.30
<6.00
耐磨焊丝与耐磨焊条的区别
耐磨焊丝
耐磨焊条
备注
焊接速度
5.5公斤/小时
2.3公斤/小时
材料浪费率
2%
35%
D256耐磨焊条，D256耐磨焊丝
北京固本科技有限公司
地址：北京市海淀区中关村南大街9号
D256耐磨焊条
D256耐磨焊条说明：
D256是低氢钾型药皮的高锰钢堆焊焊条。可交直流两用（交流焊时，空载电压不低于70V），堆焊时宜采用小电流，窄道焊，趁红热时立即锤击或水淬，以减少裂缝倾向。堆焊金属为奥式体高锰钢，具有加工硬化，坚韧和耐磨的特点。
堆焊层硬度：HB>170
堆焊金属化学成分（%）
C
Mn

其他元素总量
<1.10
11.00~16.00
<1.30
<5.00
参考焊接电流：
焊条直径(mm)
3.0
4.0
5.0
焊接电流(A)
70~90
100~140
150~180
D256耐磨焊丝
D256耐磨焊丝说明：
D256耐磨焊丝是D256耐磨焊条的升级换代产品，具有硬度更高、耐磨性更好、焊接速度更快、使用成本更低、外表成型更好的优点。特别适用于焊接工作量大和对耐磨性有更高要求的用户。
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网址：

高锰钢的焊接工艺

高锰钢的焊接工艺介绍高锰钢是一种具有高强度和耐磨性的特殊钢材，常用于制造机械零件、工具和耐磨构件等。

在进行高锰钢的焊接时，需要采取特定的工艺和措施，以确保焊接接头的质量和性能。

焊接前准备在进行高锰钢的焊接之前，需要进行充分的准备工作，包括材料准备和设备准备。

材料准备选择合适的高锰钢焊接材料，确保其符合焊接要求，并具有良好的可焊性和相容性。

材料准备还包括对焊接材料进行清洁和除锈处理，以确保焊接接头的质量。

设备准备选择适合高锰钢焊接的设备，包括焊接机、电极、焊丝等。

确保所有焊接设备都经过良好的维护，并具备稳定的电力供应和良好的接地条件。

焊接工艺高锰钢的焊接工艺与普通钢的焊接工艺有所不同，需要采取一些特定的措施以确保焊接接头的质量和性能。

选择适当的焊接方法高锰钢的焊接方法可以选择电弧焊、气焊、激光焊等，根据具体情况选择适合的焊接方法。

其中，电弧焊是常用的焊接方法，可以分为手工电弧焊和自动电弧焊。

控制焊接参数在进行高锰钢的焊接时，需要控制好焊接参数，包括焊接电流、焊接电压、焊接速度等。

合理的焊接参数可以保证焊接接头的质量和性能。

采用预热和后热处理高锰钢的焊接过程中容易产生焊接应力和氢裂纹等问题，为了避免这些问题的发生，可以采用预热和后热处理的方法。

预热可以减少焊接应力，后热处理可以消除氢裂纹。

进行焊接试验和检测在完成高锰钢的焊接后，应进行焊接试验和检测，以确保焊接接头的质量和性能。

常用的焊接试验和检测方法包括断口观察、硬度测试、X射线检测等。

结论高锰钢的焊接工艺需要采取特定的工艺和措施，以确保焊接接头的质量和性能。

选择适当的焊接方法、控制好焊接参数、采用预热和后热处理，以及进行焊接试验和检测，都是保证高锰钢焊接质量的关键步骤。

以上为高锰钢的焊接工艺文档的内容。

高锰钢焊接工艺

高锰钢焊接工艺
1高锰钢焊接的特点
采取小焊接,间断焊接,焊后立即水冷至常温的方法,使焊缝避开250-950的温度区间;在该区间会大量析出碳化物,使母体变脆,产生开裂;
高锰钢热导率是低碳钢的1/6,膨胀系数是碳钢的倍,焊接时产生很大的应力;在S、P有害杂质的作用下,会产生热裂纹和热影响区的液化裂纹,应严格控制S、P含量;其次,采取锤击焊缝的工艺措施,减少焊接应力;
2高锰钢焊条
高锰钢焊条有两种类型
一种是高锰钢焊条D256EDMn-A-16和EDMn-B-16,主要用于堆焊受严重磨料磨损的零件,如破碎机鄂板等;
另一种是Cr-Mn型焊条,D276EDCr-Mo-B-16和ED Cr-Mo-B-15,其堆焊金属处于介稳定状态的高锰钢奥氏体;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
3焊接工艺
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;如有缺陷,必须用砂轮或电弧气刨铲除;
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;
焊接时尽量减少基体金属受热,采取措施为尽可能地接头的冷却;因此,用短弧,直流反极性、跳焊、短段焊、间隙焊,脉冲焊等工艺措施,以减少碳化物的析出,采用小线能量焊;
焊后为消除应力,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;。

钢轨及高锰钢辙叉的自动与半自动电弧焊修技术

归结为如下几点：
１操作相关人员对钢轨的焊接特性认识不足。特）
别是对钢轨作为一种高碳钢在焊补过程中，经历的加
热冷却过程和从而发生的相应的性能变化，以及可能
导致的钢轨早期折断的严重后果缺乏正确认识，比如
业以提高轨面平顺性、长线上钢轨使用寿命，而减延从
少换轨工作量等而言，是一项重要而且具有巨大经均
济效益的方法。分析钢轨手工电弧焊补的作业程序可
以看出，影响钢轨手工电弧焊补质量的主要因素可以
科技开发有限公司在铁道科学院、海铁路局等单位上
维普资讯
２００ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ年第３期
钢轨及高锰钢辙叉的自动与半自动电弧焊修技术
对焊前预热工序的重要性认识不足。
２对钢轨的脆断倾向认识不足，）因而对可能残存
的表面裂纹清除不彻底，而留下严重后患。从
图１手工电弧焊示意图
３操作人员人为因素的影响。）为了提高和保障钢轨焊补的质量，一步提高焊进
２００２年７月１１和２０３０３年１Ｏ月３１日开始实施。但在
焊条的熔化用手工将焊条不断均匀地向下送进和向前
移动（图１，而获得均匀的焊道。为此，见）从电焊工必

大型挖掘机铲斗高锰钢焊接工艺的研究

中，常遇到高锰钢磨损件的补焊、经高锰钢构件的焊接以及高锰钢与结构钢、耐磨钢的焊接等问题。
ＷｅｄｎｇＴｅｈｌｇｆＨｉｈａａｅｅＳｅｌＡｐｐｉｄｉｌｉｃｎｏｏｙｏｇＭｇｎｓｔｅｌｅｎＢｕｃｅｆＬａｇｇｅｋｔｏｒｅＤｉｇｒ
ＫＯＮＧＨａ —ｗａｇ‘ＬＩＬａ－ｎ￣ｌｎ，Ｕｎｐｉｇ
摘要：高锰钢在较大的冲击载荷或接触应力作用下，其表层迅速产生｝．硬化，ｓＹ￣－－生成高密度位错和形变孪晶，产生高耐磨的表面层，内层奥氏体仍保持着良好的韧性。当焊接、切割、碳弧气刨等工序使高锰钢再次加
热，易使碳化物沿晶界析出，而使其热影响区失去韧性而变脆。本文通过对大型挖掘机铲斗材料和结构的极从研究，定出既能保证焊接接头质量又经济的大型挖掘机铲斗的高锰钢焊接工艺。制关键词：高锰铜；工硬化；接性；加焊大型挖掘机铲斗中图分类号：Ｇ４Ｔ１５文献标识码：Ａ文章编号：６４６９（０２Ｏ — ０８０１７ — ６４２１）１０２ — ４
ＡｂｓｒｔＴｈｓｆｃｗｉｈｔａｃ：ｅｕｒａｅｔｈｉｈｇｗｅｒ￣ｓｓａｃｆｒｍｅｕｅｔｌｒｅｉａｉｉｔｎｅｏｄｎｄｒｈｅａｇｒｍｐａｔｏｄｒｏｔｃｓｒｓｂｅａｕｅｈｗｏｒｃｌａｏｃｎａｔｔｅｓｃｓｔｅｋｈａｄｅｉｇｒｐｉｙｘｓｓｔｅｈｉｈｄｅｓｔｉｌｃｔｏｎｅｏｒａｉｎｔｎｆｒｎｔＨｆｅｆｈｇａａｅｅｓｅ１Ｔｈｎｔｒａｒｎｎａｄｌｅｉｔ，ｈｇｎｉｙｄｓｏａｉｎａｄｄｆｍｔｏｗｉｏｍｓｏｈｅｓｒａｅｏｉｈｍｇｎｓｔｅ．ｅｉｅｎｌａｔｎｉｅｅｍａｎｓｏｄｔｕｇｎｅｓＴｐｏｅｓｆｗｅｄｉｃｔｉｇｎｃｒｏａｅｇｕｇｎｇｕｓｅｔｒｉｇｏｏｈｓ．ｈｅｒｃｓｏｌｎｇ，ｕｔｎａｄａｂｎｒｏｉｍａｅｔｅｈｉｈｍａｇｎｅｅｔｅｈｅｔｎｋｈｇｎａｓｓｅｌａｉｇａａｎ，ｈｎｔａｂｉｓｅｓｌｅｉｔｔｄａｏｇｃｙｔｌｂｎ￣，ｈｅｈａｆｅｅｏｅｌｓｓｔｕｈｎｓｎｅｏｒｔｌ．ｎｔｉｇｉｔｅｈｅｃｒｄｅｉａｉｐｒｃｐｉｅｌｎｒｓａｏｕｄａｔｅｔａｆｃｔｄｚｎｏｅｏｇｅｓａｄｂｃｍｅｂｉｔｅＩｈｓｙａｐａｅ，ｈｏｈｈｅｓｕｎｔｅｍａｅｉｌａｄｓｒｃｕｅｆｌｒｅｄｉｇｒｂｋｔｔｃｎｏｃｗｅｄｎｅｈｌｇｓｗｏｋｄｏｏｐｒｔｒｕｇｔｔｄｙｏｈｔｒａｎｔｕｔｒａａｇｇｅｕｃｅ，ｈｅｅｏｍｉｌｉｇｔｃｎｏｏｙｗａｒｅｕｔｆｒｐｒｄｃｉｇｈｉｈｑｕｌｔａｇｅｄｉｇｒｂｋｔｏｕｎｇａｉｌｒｇｅｕｃｅ．ｙ

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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Lincoln Electric 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。

最好用半自动焊等高效焊接方法。

不预热，控制层间温度小于300 ℃或在所有焊接时间每距焊缝150mm 左右处用手触焊件而不被烫伤。

采用短弧焊，直流反接或采用间歇焊。

45 试述奥氏体高锰钢的特点及其焊接性。

奥氏体高锰钢是指碳的质量分数为0.9% ～1.3% 、、锰的为11% ～14% 的铸钢。

这种钢在1000 ～1100 ℃范围内加热时，可以得到单一的奥氏体组织，然后迅速在水中冷却淬火（水韧处理）能保持单相奥氏体状态。

奥氏体高锰钢具有很高的韧性，是一种非常强韧的非磁性合金，在冲击载荷作用下，表面层将发生加工硬化而具有高耐磨性，但切削加工困难，仅限于作铸件使用，广泛用于制造要求高耐磨性并承受冲击载荷的零件，牌号为ZGMn13 ，其化学成分，见表30。

表30 ZGMn13 钢的化学成分（质量分数）（% ）牌号CMnSiSPZGMn13-11.10 ～1.5011.00 ～14.000.30 ～1.00≤0.050≤0.090ZGMn13-21.10 ～1.40ZGMn13-30.90 ～1.300.30 ～0.80≤0.080ZGMn13-40.90 ～1.20≤0.070ZGMn13 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。

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。

46 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 。

表31 ZGMn13 高锰钢用焊丝的化学成分（质量分数）（%）类型CMnNiCrMoSiPSMn-NiMn-CrMn-MoCr-Ni0.7 ～0.9 0.7 ～0.9 0.7 ～0.9 0.06 13 ～16 16 ～23 13 ～16 0.74 3.5 ～5.0 2.12～9.87—12.26—20.89——0.6 ～1.4—0.4 ～1.0 0.240.4 ～1.00.0170.07—0.07——0.013—0.0147 试述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。

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