高錳鋼是指含錳量超過10%的合金鋼。 固溶處理后,高錳鋼中會有少量未溶解的碳化物,當數量低于檢驗標準時仍可使用。 除了C,Mn,Si,S和P之外,高錳鋼的合金元素還添加有Ni,Ti,Cr,V,Mo和Nb,以改善高錳鋼的性能。 常見的高錳鋼是:ZGMn13-1,ZGMn13-2,ZGMn13-3,ZGMn13-4等。 高錳鋼可以在1000-1100℃的范圍內加熱以獲得單一奧氏體結構,然后在水中快速淬火(也稱為水韌性處理),并且仍然保持奧氏體狀態。 這時,高錳鋼具有很高的高韌性。 其硬度很低(170~230HB),當其表面受到沖擊載荷時,容易發生塑性變形。 由于變形強化,在金屬變形層中發生明顯的加工硬化現象,使表面層(變形層)的硬度大大提高(500~600 HB)。 作為金屬的表面深度,硬度逐漸降低,并且硬化層的厚度通常為10至20mm。 當高錳鋼工件連續磨損時,硬化層也將在外部負載的恒定沖擊下向內延伸,以保持具有穩定厚度的硬化層。 應該注意的是,高錳鋼在靜態條件下不耐磨,并且必須受到外部載荷的沖擊才能形成硬化層以具有耐磨性。 高錳鋼的轉變溫度為-40℃。 在工業生產中,它主要用于制造鏟斗的前壁,齒,支撐輪和粉碎機的耐磨板。
用于高錳鋼電極焊接的電極芯為:高錳鋼電極芯,合金鋼電極芯和低碳鋼電極芯。 由高錳鋼電極芯制成的電極僅用于焊接高錳鋼部件,很少用于生產。 由合金鋼制成的電極通常由Cr-Ni合金鋼芯制成。 焊接修復的質量很好,但成本很高。 它通常用于韓國的第一層和隔離層。 有兩種類型的低碳鋼焊條:一種是高錳鋼型電極,如:D256(Mn13),D266(Mn13Mo)等,主要用于沖擊嚴重的部件和磨損干燥的錳 鋼。 另一種是Cr-Mn,如:D276和D277(2Mn12Cr13Mo),堆焊金屬是高錳奧氏體,當受到強烈沖擊時轉變成馬氏體。 由于電極中的高Cr含量,焊接后的金屬具有高度耐腐蝕性。 這些電極主要用于抗氣蝕堆焊和高錳鋼表面處理,例如渦輪葉片和挖掘機齒。
高錳鋼焊接用焊絲主要包括:高錳鋼絲和合金鋼焊絲。 P含量小于0.03%的焊絲可用于焊接和修復元件; 含P量大于0.03%的焊絲僅用于修復工作。 高錳鋼焊絲:Mn-Ni,Mn-Cr,Mn-Mo,Mn-Ni-Cr系列; 合金鋼焊絲:Cr-Ni,Cr-N這種類型的線材如i-Mo的優點在于它具有高耐腐蝕性并且可以在沖擊下快速形成硬化層。 Cr-Ni合金鋼絲也可用于焊接高錳鋼和碳鋼或低合金鋼。 異種鋼接頭。
高錳鋼焊接不良,無論是堆焊,修補焊接還是對焊,主要是因為焊接過程中焊接熱影響區會造成脆化(這是由于焊接過程中碳化物的熱沉淀)和熱裂紋 在焊縫上產生(這是由于高錳鋼的P,S超標和熱膨脹系數引起的晶體裂紋和液化裂紋的發生)。 在焊接操作中,應該注意的是,缺陷及其周圍區域的硬化層應該通過研磨或碳弧氣刨完全去除。 對于鑄造缺陷,應首先進行水韌性處理以防止開裂。 為了控制層間溫度,高錳鋼堆焊或焊接修復,焊前,不能預熱,使用較低的線能量,層間溫度低于50°C,這樣可以防止大量碳化物沉淀在 熱影響區發生脆化。 間歇焊接,短段焊接,這種焊接方法可以最大限度地減少母材的熱量,并避免木材熱影響區的過熱和脆化。 浸焊時,焊接工藝的另一側在焊接過程中浸入水中以加速冷卻。 與浸入式和非浸入式焊接工藝相比,浸入式焊接有利于減少碳化物的析出,防止熱裂紋的發生。 焊接后,焊縫可以用小圓錘錘擊并焊接,以消除焊接應力并避免裂縫。 堆焊過渡層,在碳鋼或低合金鋼上堆焊高錳鋼,以防止由于過渡區(或不完全熔合區)中錳含量減少而形成馬氏體結構,從而使焊縫 沿著熔合線的金屬裂縫或剝落。 因此,在表面處理中,首先通過使用Cr-Ni奧氏體不銹鋼將過渡層沉積在碳鋼或低合金鋼上。 該過渡層可以與碳鋼或低合金鋼和高錳鋼實現良好的熔合,不會形成脆性結構,從而避免開裂。 簡而言之,除了確保所選擇的焊接電流,電弧電壓和焊接速度確保焊縫形成和良好的熔合之外,焊接的冷卻速率主要在焊接過程中考慮。