高マンガン鋼の溶接方法は？

高マンガン鋼は、マンガン含有量が10%を超える合金鋼である。溶体化処理後、高マンガン鋼には少量の炭化物が溶けずに残る。その量が少なく、検査基準に適合している場合は、そのまま使用することができます。

炭素、マンガン、ケイ素、硫黄、リンに加え、高マンガン鋼はニッケルとの合金でもある、 チタンまた、クロム、バナジウム、モリブデン、ニオブを使用し、その性能を高めている。

一般的な高マンガン鋼の種類には、ZGMn13-1、ZGMn13-2、ZGMn13-3、ZGMn13-4などがある。高マンガン鋼を1000～1100℃の範囲で加熱することで、単一の オーステナイト 構造が得られる。

この鋼鉄は、その強度を維持する。 オーステナイト 構造を持ち、水中での急冷（水強化処理とも呼ばれる）後に高い靭性を持つ。硬度はかなり低く（170～230HB）、表面に衝撃を与えると塑性変形を起こす。

変形強化の結果、金属の変形層で加工硬化が起こり、表面層の硬度が著しく上昇する（500～600HB）。金属表面からの深さが増すにつれて、硬度は徐々に低下する。

通常、硬化層の厚さは10～20mm程度です。高マンガン鋼部品は使用中に摩耗し続けるため、硬化層は外部負荷の継続的な衝撃を受けて内側に伸び、安定した厚さを維持します。

高マンガン鋼は、静的な状態では耐摩耗性がなく、外部からの負荷が継続的に加わって硬化層が形成されたときに初めて耐摩耗性が発現することに留意すべきである。

高マンガン鋼の転移温度は-40℃である。工業生産では、主に大型掘削機のバケットの前壁、バケットの歯、支持車輪、破砕機の耐摩耗プレートの製造に使用されます。

溶接棒 アーク溶接 高マンガン鋼の芯棒には、高マンガン鋼芯棒、合金鋼芯棒、低炭素鋼芯棒がある。高マンガン鋼芯棒を使った溶接棒は、高マンガン鋼部品の補修に使われるだけで、現在の生産現場ではほとんど使われていない。

合金鋼 コアロッドは一般にCr-Ni合金鋼製で、補修品質はより良いが、コストが高い。これらは通常、第一層とバリア層に使用される。

1つは高マンガン鋼タイプのロッドで、D256（Mn13）、D266（Mn13Mo）などがあり、主に高マンガン鋼の激しい衝撃や摩耗を受ける部品に使用される。

もう1つは、D276やD277（2Mn12Cr13Mo）のようなCr-Mnタイプの棒材である。これらの析出金属は高マンガン・オーステナイトで、次のように変態する。 マルテンサイト 強い衝撃の下で。

クロム含有量が高いため、溶接後の金属は耐食性に優れている。これらの棒は、主に水力タービンのブレードや掘削機のバケットの歯のような高マンガン鋼の耐食性表面処理および表面処理に使用されます。

高マンガン溶接ワイヤ スチール溶接 主に高マンガン鋼溶接ワイヤと合金鋼溶接ワイヤがある。

リン含有量が0.03%未満の溶接ワイヤーは、部品溶接と補修に使用できる。リン含有量が0.03%を超えるワイヤーは、補修作業にのみ使用できる。

高マンガン スチール溶接 合金鋼溶接ワイヤシリーズには、Cr-Ni、Cr-Ni-Moが含まれる。これらの 溶接の種類 ワイヤーは高い耐食性を持ち、衝撃を与えるとすぐに硬化層を形成する。

Cr-Ni合金鋼溶接ワイヤは、以下の用途にも使用できる。 溶接継手 高マンガン鋼と炭素鋼や低合金鋼のような異種鋼の。

サーフェシング、補修、突合せ溶接のいずれにおいても、高マンガン鋼は耐食性に劣る。 溶接性その主な理由は、溶接熱影響部が脆性（溶接中の炭化物析出による）を引き起こし、溶接継目に熱亀裂（高マンガン鋼中の過剰なリンと硫黄、および膨張係数と熱伝導率が結晶亀裂と液化亀裂を引き起こすことによる）を形成する可能性があるためである。

溶接作業中は、次のことに注意する必要がある： 欠陥および周囲の硬化層は、研削またはエアで 完全に除去すること。 カーボンアークガウジング. 鋳物の欠陥 は、割れを防止するため、溶接前に水強化処理を施す必要がある。

層間温度管理は極めて重要で、高マン ガン鋼のサーフェシングや補修の前には、予熱 は必要ない。熱影響部に過剰な炭化物が析出して脆くなるのを防ぐため、より低い線エネルギーを使用し、層間温度を50℃未満にする必要がある。

断続溶接またはショート・セグメント 溶接方法 は、母材にかかる熱を最小限に抑え、熱 影響部での過熱や脆化を防ぐことができる。溶接中に溶接部の裏側を水に浸す浸漬溶 接は、冷却を促進することができる。

非浸漬溶接工程に比べ、浸漬溶接は炭化物の析出を 減少させ、炭化物の生成を防ぐ。 ホットクラック.溶接後の打ち込みは、溶接応力を緩和し、亀裂の 発生を防ぐのに役立つ。

炭素鋼や低合金鋼に高マンガン鋼を表面処理する場合、トランジション・ゾーンにマルテンサイト組織が現れるのを防ぐため、最初にトランジション層を成膜する必要があります。 フュージョンゾーン)、マンガン含有量の減少によるもので、融着線に沿って亀裂や剥離が生じる可能性がある。

したがって、Cr-Niオーステナイト系ステンレ ス鋼の遷移層は、炭素鋼または低合金鋼の 上に最初に蒸着すべきである。この 遷移層は、脆性構造を形成することなく、 炭素鋼または低合金鋼と高マンガン鋼の 両者と良好な融合を実現し、亀裂の発生を 防ぐことができる。

要約すると、選択された溶接電流、アーク電圧、 溶接速度が適切な溶接の形成と良好な融合を保証 できることを確認する以外に、加工材の冷却速度も最 初に考慮する必要がある。 溶接工程.