Bagaimana Cara Mengelas Baja Mangan Tinggi?

Baja mangan tinggi adalah baja paduan dengan kandungan mangan lebih besar dari 10%. Setelah perlakuan larutan, sejumlah kecil karbida dibiarkan tidak terlarut dalam baja mangan tinggi. Jika jumlahnya kecil dan memenuhi standar inspeksi, maka masih dapat digunakan.

Selain karbon, mangan, silikon, sulfur, dan fosfor, baja mangan tinggi juga dipadukan dengan nikel, titaniumkromium, vanadium, molibdenum, dan niobium untuk meningkatkan kinerjanya.

Jenis baja mangan tinggi yang umum termasuk ZGMn13-1, ZGMn13-2, ZGMn13-3, ZGMn13-4, dan lainnya. Dengan memanaskan baja mangan tinggi dalam kisaran 1000 hingga 1100 ° C, satu austenit struktur dapat diperoleh.

Baja tersebut tetap mempertahankan austenit struktur dan memiliki ketangguhan yang tinggi setelah pendinginan cepat dalam air (juga dikenal sebagai perawatan pengerasan air). Kekerasannya cukup rendah (170-230HB), yang memungkinkannya mengalami deformasi plastis ketika permukaannya terkena benturan.

Sebagai hasil dari penguatan deformasi, pengerasan kerja terjadi pada lapisan logam yang terdeformasi, secara signifikan meningkatkan kekerasan lapisan permukaan (500-600HB). Dengan bertambahnya kedalaman dari permukaan logam, kekerasan secara bertahap menurun.

Biasanya, ketebalan lapisan yang diperkeras sekitar 10-20mm. Karena komponen baja mangan tinggi terus aus selama penggunaan, lapisan yang mengeras juga meluas ke dalam di bawah benturan beban eksternal yang terus menerus, sehingga mempertahankan ketebalan yang stabil.

Perlu dicatat bahwa baja mangan tinggi tidak tahan aus dalam kondisi statis, baja ini hanya mengembangkan ketahanan aus jika terus menerus terkena beban eksternal, membentuk lapisan yang mengeras.

Suhu transisi baja mangan tinggi adalah -40°C. Dalam produksi industri, baja ini terutama digunakan untuk membuat dinding depan bucket ekskavator besar, gigi bucket, roda penyangga, dan pelat tahan aus untuk penghancur.

Batang las yang digunakan dalam pengelasan busur dari baja mangan tinggi termasuk batang inti baja mangan tinggi, batang inti baja paduan, dan batang inti baja karbon rendah. Batang las yang dibuat dengan inti baja mangan tinggi hanya digunakan untuk memperbaiki komponen baja mangan tinggi dan jarang digunakan dalam produksi saat ini.

Baja paduan batang inti, umumnya terbuat dari baja paduan Cr-Ni, menawarkan kualitas perbaikan yang lebih baik tetapi lebih mahal. Ini biasanya digunakan untuk lapisan pertama dan sebagai lapisan penghalang.

Batang inti baja karbon rendah tersedia dalam dua jenis: satu adalah batang jenis baja mangan tinggi, seperti D256 (Mn13), D266 (Mn13Mo), yang terutama digunakan untuk bagian baja mangan tinggi yang mengalami benturan keras dan keausan abrasif.

Yang lainnya adalah batang tipe Cr-Mn, seperti D276 dan D277 (2Mn12Cr13Mo). Logam yang diendapkan adalah austenit mangan tinggi yang berubah menjadi martensit di bawah dampak yang kuat.

Karena kandungan kromium yang tinggi pada batang ini, logam pasca pengelasan memiliki ketahanan korosi yang baik. Batang ini terutama digunakan untuk permukaan yang tahan korosi dan permukaan baja mangan tinggi, seperti bilah turbin air dan gigi bucket excavator.

Kabel las yang digunakan untuk mangan tinggi pengelasan baja terutama mencakup kawat las baja mangan tinggi dan kawat las baja paduan.

Kawat las dengan kandungan fosfor kurang dari 0,03% dapat digunakan untuk pengelasan dan perbaikan komponen; kawat dengan kandungan fosfor lebih besar dari 0,03% hanya digunakan untuk pekerjaan perbaikan.

Mangan tinggi pengelasan baja seri kawat termasuk Mn-Ni, Mn-Cr, Mn-Mo, Mn-Ni-Cr; seri kawat las baja paduan termasuk Cr-Ni, Cr-Ni-Mo. Ini jenis pengelasan menawarkan ketahanan korosi yang tinggi dan dapat dengan cepat membentuk lapisan yang mengeras di bawah benturan.

Kawat las baja paduan Cr-Ni juga dapat digunakan untuk sambungan las dari baja yang berbeda, seperti baja mangan tinggi hingga baja karbon atau baja paduan rendah.

Baik permukaan, perbaikan atau pengelasan butt, baja mangan tinggi memiliki kualitas yang buruk kemampuan lasterutama karena zona yang terpengaruh panas pengelasan dapat menyebabkan kerapuhan (akibat pengendapan karbida selama pengelasan) dan retakan termal dapat terbentuk pada lapisan las (akibat fosfor dan belerang yang berlebihan pada baja mangan tinggi, serta koefisien muai dan konduktivitas termal yang menyebabkan retakan kristal dan retakan likuifikasi).

Selama operasi pengelasan, hal-hal berikut harus diperhatikan: cacat dan lapisan yang mengeras di sekitarnya harus dihilangkan seluruhnya dengan penggerindaan atau udara mencungkil busur karbon. Cacat coran harus menjalani perawatan pengerasan air sebelum pengelasan untuk mencegah keretakan.

Kontrol suhu interlayer sangat penting; sebelum melapisi atau memperbaiki baja mangan tinggi, pemanasan awal tidak diperlukan. Energi garis yang lebih rendah harus digunakan, dan suhu interlayer harus di bawah 50°C untuk mencegah pengendapan karbida yang berlebihan di zona yang terkena panas yang menyebabkan kerapuhan.

Pengelasan terputus-putus atau segmen pendek metode pengelasan dapat meminimalkan panas pada bahan dasar, menghindari panas berlebih dan penggetasan di zona yang terpengaruh panas. Pengelasan terendam, di mana bagian belakang lasan direndam dalam air selama pengelasan, dapat mempercepat pendinginan.

Dibandingkan dengan proses pengelasan yang tidak terbenam, pengelasan terbenam mengurangi pengendapan karbida dan mencegah pembentukan retakan panas. Memalu lasan setelah pengelasan dapat membantu meringankan tekanan pengelasan dan menghindari pembentukan retakan.

Saat melapisi baja mangan tinggi pada baja karbon atau baja paduan rendah, lapisan transisi harus diendapkan terlebih dahulu untuk mencegah munculnya struktur martensit di zona transisi (atau tidak lengkap). zona fusi) karena penurunan kandungan mangan, yang dapat menyebabkan retakan atau pengelupasan di sepanjang garis fusi.

Oleh karena itu, lapisan transisi baja tahan karat austenitik Cr-Ni harus diendapkan terlebih dahulu pada baja karbon atau baja paduan rendah. Lapisan transisi ini dapat mencapai fusi yang baik dengan baja karbon atau baja paduan rendah dan baja mangan tinggi, tanpa membentuk struktur yang rapuh, sehingga mencegah pembentukan retak.

Singkatnya, selain memastikan arus pengelasan yang dipilih, tegangan busur, dan kecepatan pengelasan dapat menjamin pembentukan las yang tepat dan fusi yang baik, kecepatan pendinginan benda kerja harus dipertimbangkan secara utama selama proses pengelasan.