耐磨鋼的焊接性特點
壞縫結晶裂紋和近縫區(qū)液化裂紋
焊縫結晶裂紋和近縫區(qū)的液化裂紋,，郴屬于熱裂紋.是在焊接時高溫下產(chǎn)生的,。結晶裂紋是在焊縫結晶過程中.在固相線附近，由干凝固金屬的收縮,，剩余液體金屬的低熔點共晶不能及時填充，在拉應力作用下產(chǎn)生的開裂;液化裂紋是由于焊接熱作用,，使母材近縫區(qū)的低熔點共晶被重新熔化,，在拉應力作用下產(chǎn)生的開裂。這兩種裂紋都是沿奧氏體晶界的開裂,，產(chǎn)生機理基本相同,。結晶裂紋較多出現(xiàn)在焊道或熄弧的火口處，液化裂紋大多產(chǎn)生在毋材的近縫區(qū)處,。
高錳鋼的近縫區(qū)液化裂紋是一種沿奧氏體晶界開裂的微裂紋,，它的尺寸很小，一般都在1 mm以下,，個別可達2 mm,焊條電弧焊時,，因焊接熱輸人的不fp1，會在靠近熔合區(qū)的近縫區(qū)處產(chǎn)生不同程度的裂紋,。氣休保護焊時,，裂紋多產(chǎn)生于指狀焊縫肩部凹陷部位的近縫區(qū)處，開裂的嚴IR程度也受焊接熱輸人的影響,。近縫試液化裂紋尺寸很小一般不會導致接頭的立即破壞,，而是作為一種隱患存在于焊縫與母材的連接部位，或是由于后續(xù)焊道的熱影響,，使已產(chǎn)生液化裂紋的材料變脆，二者疊加將會給焊接質量帶來大的影響。所以高錳鋼焊后應當做到不出現(xiàn)或少出現(xiàn)液化裂紋.
一般認為液化裂紋的形成,，是由冶金因素和力學因素共同作用的結果,。液化裂紋產(chǎn)生于脆性溫度區(qū),，處于該區(qū)內(nèi)的母材近縫tx.由于存在低熔組成物,，粼性和強度都急劇卜降，如圖8-3所示,。在加熱過程中,，金屬塑性在AT,范圈內(nèi)發(fā)生了陡降，即從品間低熔組成物開始熔化的溫度到它全部熔化的溫度范圍,。也是從塑性最高的溫度到無塑性溫度幾這一溫度范圍(AT.),。在冷卻過程中，由于過冷,，使9性恢復的溫度總是低于加熱時塑性開始下降的溫度,。所以冷卻過程的脆性m度區(qū)AT,比加熱時△乙要大,，處于薄弱狀態(tài)的晶間將在更長的時間內(nèi)承受應變,，為產(chǎn)生裂紋提供更為有利的條件,。因此.脆性溫度區(qū)AT,的大小是判斷液化裂紋傾向的一個重要指標。
產(chǎn)生近縫區(qū)液化裂紋的必要條件是力的作用,。高錳鋼焊接時的力主要來自兩方面一是由于焊接結構自身拘束條件所造成的應力，它與結構本身的剛度,、焊縫位置,，焊接順序等因素有關;另一方面是在焊接不均勻加熱和冷卻過程中所產(chǎn)生的熱應力,。焊接時接頭區(qū)由于受熱而發(fā)生膨脹,，因而承受壓應力;冷卻時由于收縮又承受拉應力，直到焊接結束將會產(chǎn)生不同程度的殘余應力,。這種應力的大小與母材和填充材料的熱物理性能有關,。高錳鋼的導熱能力很差，約是低碳鋼導熱能力的1/5一1/6,。而高錳鋼受熱后的膨脹能力卻高于低碳鋼,，約為低碳鋼的1.6倍。
由于高錳鋼的線膨脹系數(shù)大和導熱性能差,，焊接時造成局部產(chǎn)生大的熱應力,，在該應力作用下,，已液化部位易形成液化裂紋。
為了防止液化裂紋,，必須降低高錳鋼毋材中S,P含盆,。如冶煉之前對原材料的精選,，采取一定的脫硫,、脫磷措施。水韌處理時的溫度,、時間也應當嚴格控制,，目的是控制其晶粒度，防止粗大的晶較加劇雜質向晶界的分配,，增大液化裂紋的傾向。
焊接熱輸人對高錳鋼近縫區(qū)液化裂紋影響較大,，熱輸人越大，毋材近縫區(qū)超過低熔共晶溫度范圍的寬度越寬.液化裂紋的傾向增加,。另外，焊接熱輸人大.使高溫停留時間長,，高溫下的順性,、強度恢復得慢.在液化溫度內(nèi)存在時間長,，加速液化裂紋的發(fā)展。表8-6是焊條電弧焊時焊接熱輸人及冷卻條件對高錳鋼液化裂紋的影響,?？梢?，采用小的焊接熱輸人，可加速焊接接頭的冷卻,，以降低高錳鋼液化裂紋的傾向,。