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。