錳鋼

Mn13

焊接工藝

 

高錳鋼是指含碳量為

0.9%

～

1.3%

，含錳量為

11.0%

～

14.0%

的鑄鋼，即

ZGMn13

。

 

此材料在

1000

～1100℃之間為單一奧氏體組織，為保持此組織，需高溫淬火，

 

即在

1100

～1050℃間的溫度內立即水淬至常溫。經過熱處理后的高錳鋼，如果

再加熱到

250℃以上，

 

就會有碳化物析出，

其脆性增加，

再有此材料的線脹系數大，

易出現較大內應力，

 

如果采取常規焊接工藝焊接會出現開裂現象，原因是焊后緩冷到

950

～250℃的

溫度區間內，

 

會有大量碳化物析出，

使母材變脆，

再有內應力大，

冷卻后檢查焊縫與母材間已

開裂。解決此問題，

 

就要根據此材料的特殊性質，

采取特殊焊接工藝，

采取間斷焊接、

焊后立即水冷

至常溫的辦法，使焊縫避開那段溫度區。

 

結果是成功的

.ZGMn13

高錳鋼的焊接較差，焊接時的主要問題是：⑴熱影響區碳

化物的析出高錳鋼經

1050℃水韌處理后，

 

碳全部固溶于奧氏體中，

室溫下呈單相奧氏體組織，

具有良好的韌性，

但當重新

加熱超過

250℃時，碳就會沿晶界析出碳化物，

 

使材料的韌性大大下降，

因此焊補后，

在熱影響區的一個區段內會不同程度地析

出碳化物，不僅失去韌性變脆，

 

而且還會降低耐磨性和沖擊韌度。

解決的措施是加快施焊時焊件的冷卻速度，

縮

短在高溫下停留的時間，以減少碳化物的析出。

 

⑵熱裂紋傾向嚴重

ZGMn13

高錳鋼的線膨脹系數是低碳鋼的

1.6

倍，但熱導率僅

是低碳鋼的

1/6

，所以焊接時會產生很大的應力，

 

在

S

、

P

有害雜質的作用下，產生焊縫熱裂紋和熱影響區的液化裂紋。解決的措

施是嚴格控制母材中的

S

、

P

含量

錳鋼是指碳的質量分數為0.9%～1.3%、、錳的為11%～14%的鑄鋼。

這種鋼在1000～1100℃范圍內加熱時，可以得到單一的奧氏體組織，然后迅速在水中冷卻淬火（水韌處理）能保持單相奧氏體狀態。奧氏體高錳鋼具有很高的韌性，是一種非常強韌的非磁性合金，在沖擊載荷作用下，表面層將發生加工硬化而具有高耐磨性，但切削加工困難，僅限于作鑄件使用，廣泛用于制造要求高耐磨性并承受沖擊載荷的零件，牌號為ZGMn13，其化學成分，見表30。表30Mn13鋼的化學成分（質量分數）（%）牌號

Mn13高錳鋼的焊接較差，焊接時的主要問題是：

⑴熱影響區碳化物的析出高錳鋼經1050℃水韌處理后，碳全部固溶于奧氏體中，室溫下呈單相奧氏體組織，具有良好的韌性，但當重新加熱超過250℃時，碳就會沿晶界析出碳化物，使材料的韌性大大下降，因此焊補后，在熱影響區的一個區段內會不同程度地析出碳化物，不僅失去韌性變脆，而且還會降低耐磨性和沖擊韌度。解決的措施是加快施焊時焊件的冷卻速度，縮短在高溫下停留的時間，以減少碳化物的析出。

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