耐磨鋼的焊接性

耐磨鋼的焊接性
金屬的焊接性是指被焊金屬在采用一定的焊接方法,、焊接材料,、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)型式條件下,,獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。

焊接性包括兩個(gè)方面:一是工藝焊接性,,主要指焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向,尤其是出現(xiàn)各種裂紋的可能性,;二是使用焊接性,,主要指焊接接頭在使用中的可靠性,包括焊接接頭的力學(xué)性能及其他特殊性能(如耐熱,、耐蝕性能等),。衡量金屬焊接性的方法通常是碳當(dāng)量估算法和抗裂紋敏感性試驗(yàn)法,。碳當(dāng)量Ceq愈高,金屬的可焊性愈差,。

耐磨鋼的焊接性是非常差的,,曾一度被認(rèn)為是不可焊材料。

鑄態(tài)耐磨鋼存在著網(wǎng)狀碳化物和鑄造應(yīng)力,,是不可焊的,。耐磨鋼必須在水韌處理后進(jìn)行焊接。但水韌處理后的奧氏體鋼在重新加熱至250-800℃之間時(shí),,存在著碳化物析出的脆性溫度區(qū)間,。尤其是在500-700℃范圍內(nèi)較為突出。碳化物析出的形態(tài)有晶內(nèi)彌散分布的細(xì)粒狀,、粗粒狀,,晶界連續(xù)、不連續(xù)或網(wǎng)狀,。一般是受熱溫度越高,,析出的速度越快。隨著受熱時(shí)間的延長(zhǎng),,碳化物析出的數(shù)量也隨之增多,。同時(shí)在焊接熱作用下會(huì)誘發(fā)形成應(yīng)變。一馬氏體,,這些結(jié)果都會(huì)導(dǎo)致耐磨鋼性能的惡化,。單相奧氏體組織有較高的熱裂敏感性,在熱影響區(qū)容易誘發(fā)液化裂紋,。因此焊接時(shí)要盡最減少熱輸人量,,縮短焊后300 - 9001高溫停留時(shí)間,采取對(duì)焊接接頭快速冷卻的措施,。另外,,耐磨鋼在焊接時(shí)容易產(chǎn)生的熱裂紋包括焊縫裂紋和近縫區(qū)的液化裂紋,這是由于耐磨鋼中含有 磷,、硫等有害元素,,磷易以低溶共晶物存在于晶界,從而增加熱裂傾向,,如Fe-殘P共晶的熔點(diǎn)為1050t , Mn-Mn3P共晶的熔點(diǎn)為960t;,,它們低于耐磨鋼的熔點(diǎn)。硫含量雖然低,,但仍有可能形成Fe-FeS等低熔共晶物,。同時(shí)耐磨鋼的線(膨)脹系數(shù)大,焊接后收縮量大,導(dǎo)熱系數(shù)小,,溫度分布不均勻,,所以焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力,給裂紋的產(chǎn)生提供了力學(xué)因素,,促使了熱裂紋的形成,。

由此可見,耐磨鋼的焊接性能是非常差的,。

對(duì)奧氏體錳鋼進(jìn)行焊接時(shí),。對(duì)焊接工藝有嚴(yán)格的要求,無論在哪一個(gè)環(huán)節(jié)稍有不當(dāng),,都很可能導(dǎo)致焊接失敗,,甚至整個(gè)工件報(bào)廢。傳統(tǒng)上的電弧焊在焊接耐磨鋼時(shí),,工藝上有下列特殊要求:

(1)采用熱源集中,,電流小的短電弧,直流反接,;
(2)采用多層,、多道焊;
(3)多選用奧氏體不銹鋼焊條,,直徑宜小,,且藥皮為堿性;
(4)焊后迅速用水激冷和錘擊,。

上述工藝要求的目的是將耐磨鋼焊接熱影響區(qū)的碳化物析出降低到最低水平,。但不可能完全抑制。

焊接接頭的裂紋狀況,、力學(xué)性能及過熱區(qū)的碳化物析出量和形態(tài)已成為衡量耐磨鋼焊接性好壞的直接性指標(biāo),。與其他鋼一樣,耐磨鋼的焊接性不是一成不變的,,隨著焊接新方法的引入,,焊接工藝的改進(jìn),,焊條和藥皮的更新,,耐磨鋼的焊接性會(huì)變得越來越好。

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