华北金属（天津）有限公司

元阳钢板-t700钢板-耐磨板(多图)：

友发源泰钢铁主要经营耐磨钢板，高强板，锈腐蚀钢板，普通碳素结构钢板，优碳钢板，合金结构板材，锅炉及压力容器用板材，桥梁用板材，建筑结构用板材，耐磨钢板，非调质型耐磨钢板等

渣盘车是针对钢厂转炉炼钢现场工作条件设计制造的。渣盘车工作环境恶劣，使用过程中车架要频繁地承受冲击载荷和温度应力的作用，必须保证足够的强度，因此车架选择了济钢自产的JG590 低合金高强度钢。为保证渣盘车的使用性能，我从分析JG590 钢焊接工艺性能入手，制定了车架的焊接工艺规程，包括焊接材料的选择、车架的组装、焊接工艺参数以及焊后热处理。下面结合制作情况进行分析说明。

1 JG590 钢焊接性分析

（1） JG590 钢板化学成分及力学性能

（2）使用表1 的JG590 钢化学成分，按照国际焊接学会（IIW） 推荐的碳当量（CE） 公式计算:0.40%≤ CE≤0.46%。

（3）冷裂纹敏感指数计算

式中：H 为熔敷金属扩散氢含量，按GB3965- 95《熔敷金属中扩散氢测定方法测定》，这里取H=5ml/100g；δ 为材料厚度/mm。计算得0.36%≤PC≤0.39%。根据计算结果可知，JG590 钢焊接性能一般，具有中等淬硬倾向，焊接时很难避免热影响区中马氏体的产生，冷裂纹敏感性较高。同时，氢致裂纹是低合金结构钢焊接接头危险的缺陷，焊接时应选择低氢焊接材料和焊接工艺。

2 焊接工艺简介

（1）焊接材料的选用考虑到防止裂纹、改善工艺条件以及焊接区的韧性和

裂纹敏感性，低合金高强钢大多采用“等强匹配”。通过对国内外几种常用焊材的比较，我终决定选用哈焊所生产的GFM- 60 焊丝。该种焊丝熔敷金属具有极高的纯净度，超低扩散氢含量（≤5ml/100g）。

（2）焊前预热及层间温度

预热是防止低合金高强度钢产生焊接裂纹的有效措施。按照防止冷裂纹所需要低预热温度公式初步确定预热温度：T0（℃）：T0 =1440 PC - 392，

计算得：125℃≤T0≤175℃。考虑到车架钢结构板材较厚，结构的拘束应力较大，取预热温度为200℃。适度的层间温度也是获得优良焊缝金属韧性的必要条件， 结合生产情况， 选择层间温度200～225℃。

（3）坡口加工、车架组装及定位焊接

车架承受动载荷及温度应力的作用，焊接质量要求高，且结构强度高，因此钢板用数控火焰切割下料，下料后打磨切割口氧化渣。箱型结构立板须开坡口焊接，坡口加工要求高，用半自动切割车开坡口并打磨休整或机械加工坡口。组装时，坡口周围50mm 范围内应严格清除水、油污、铁锈等杂物。组装定位焊也必须预热，且预热温度要比正式焊接预热温度高30℃以上，可采用局部预热的方式进行。组装定位焊所用焊接材料性能应与正式焊接所用焊接材料性能相同。组装定位焊焊缝高度取正式焊缝高度的1/2， 但不得超过6mm，定位焊焊缝的单点长度在30～60mm 范围内，定位焊点间距为100～150mm，应保证位

焊后有足够的强度。正式焊接时，应检查定位焊缝是否有裂纹、气孔等焊接缺陷，若有缺陷须清除重新焊接。

（4）焊接工艺参数

为保证焊接质量，采用MAG（80%Ar+20%CO2）混合气体保护焊接，Φ1.2 实芯焊丝。

（5）焊后热处理

焊接热处理的目的是为消除焊接应力，提高结构件的尺寸稳定性，改善接头组织及力学性能，确保渣盘车在恶劣工作条件下的使用性能及工作安全性。结合我厂实际情况，热处理温度选择为（590±10）℃，整体入炉加热，保温时间2h。当温度升至300℃以上，升温速度≤120℃/h。车架随炉冷至300℃以上，冷却速度50～80℃/h。冷却至300℃以下时，出炉冷却。

3 结语

采用本文分析研究所得的合理焊接工艺参数和热处理方法生产的渣盘车，焊缝强度高，焊接质量好，满足了炼钢现场恶劣环境下的使用性能，受到用户好评。也为大型低合金高强钢结构件的生产制作积累了丰富的经验。

天津友发源泰钢铁主营:nm360耐磨板，nm400耐磨板，nm450耐磨板，nm500耐磨板，耐候钢板，40cr钢板，MN13耐磨板，65mn钢板等.欢迎前来购买!

T10/T10A是碳素工具钢，平均碳含量为1％。

国家标准GB/T1298-2008《碳素工具钢》GB/T1299-2014《工模具钢》组成规格等级T10T10AC0.95~1.040.95~1.04Si≤0.35≤0.35Mn≤0.40≤0.40P≤0.035≤0.030S≤0.030≤0.020临界点临界点Ac1AcmAr1温度（近似值）/°C730800700线性膨胀系数温度°C线膨胀系数α/×10-6°C20~10011.520~20013.020~30014.320~40014.820~50015.120~60016.020~70015.820~80032.120~90032.4导热系数温度°C导热系数

λ/W·（m·k）-12040.2010043.9630041.0360038.1090033.91硬度硬度退火≤197HBW淬火温度：760~780°C≥62HRC冷却液：水性能淬火加热时使用T10钢（温度高达800℃） °C）保持细粒结构而不会过热。

淬火后，钢中存在未溶解的过量碳化物，因此它具有比T8钢更高的耐磨性。

它适用于在操作过程中产生切削加热的工具，如木材切割工具，手锯，手工细木工锯，机床细木工锯，麻花钻，拉丝模，模具，冷模，冷切边和小冲压模具横截面，低精度简易卡，钳工，镗刀等

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   1、化学成份和组织的影响  

     高锰钢发明之初的化学成份是C：1.0％～ 1.4％，Mn：10％～14％。国内外在试验研究中曾添加合金成份 Cr、Ni、V等企图提高屈服强度和硬度，t700钢板，也有的加Ti、Al等促进晶粒细化。我们的履带板、前后导轮等铸件用材就需要这样。但不管合金成份如何变化，20crmo钢板，必 须控制在一定的范围内才能起到好的作用。这些作用是以提高高锰钢性能为主要目的，对控制裂纹并不明显。研究标准成份高锰钢的各元素对裂纹的影响能得到理想 的效果。碳、锰是高锰钢的主要成分，正常情况下高锰钢的组织是奥氏体单相。在含碳量偏低时易形成马氏体和8相 (密排六方体)。在含碳量高时。水韧处理状态下不能避免碳化物析出，还会降低钢的性能。较高的含碳量可提高屈服点，但会降低延伸性。含碳量低而含锰量高的 钢具有高韧性，对高锰钢的碳含量在保证性能的前提下尽可能控制在中下限。锰含量控制在中上限。保持在狭小范围内，防止碳化物析出，避免造成延伸性和韧 性降低而产生裂纹。硅含量一般在 1．0％以下，它对锰钢的机械性能没有显著影响，超过1.0％并逐渐增大时，强度和延伸性会剧烈下降。生产中硅含量都比较低。锰钢中含硫量较低，元阳钢板，因为硫易 和锰化合成硫化锰大部分进入炉渣中。钢中残留少量的硫化物成为非金属夹杂物存在，它对钢的性能影响极微，可忽略不计。磷含量在 0．06％以上时，延伸性急剧下降，易引起铸件热裂纹产生。生产时要控制磷含量。化学成份及其含量与机械性能密不可分。在满足性能的成份范围内，有时制造 就很困难，因此生产时应考虑其兼顾性。这样可避免因成份上的差异而产生裂纹。

     2、铸造工艺

     铸造工艺是保证高锰钢铸件质量的关键。编制这种钢的工艺时主要考虑避免裂纹生成。影响裂纹产生的主要因素有：铸件结构、工艺参数、浇冒口设置、型芯结构形 式、浇注温度等。高锰钢铸件结构形式应在保证使用的前提下尽可能使相连接壁的厚差小。避免因温差大产生收缩应力出现裂纹。虽然有的件壁厚差合理，但设计 厚度值过大，在冷却速度慢时碳化物析出多，受收缩应力影响也会出现裂纹。设计结构无法改变时，工艺编制就要考虑钢水冶炼时加一些能细化晶粒的元素，增加型 芯的退让性。其它结构问题应视情况而定，如增大圆角、加过渡壁、拉筋等。高锰钢的收缩率比普碳钢、合金钢高。铸造的毛坯在水韧处理前都处于脆性状态，任何 影响收缩的因素都会使铸件在浇注后的收缩阶段产生裂纹，比较明显的是箱式铸件，这种件由砂芯形成内腔，砂芯退让性好，高应力区非常容易产生裂纹。解决办法 是往芯中加入锯末、泡沫等保证砂芯有合适的退让性。箱带、冒口、飞边毛刺都有阻碍收缩的条件。采取适当增加吃砂量、疏松层，减少型芯缝隙也是解决退让性的 有效办法。浇冒口位置和大小对裂纹的产生也有影响，设置位置不能影响铸件的收缩，浇注系统尽可能分配均匀，钢水流人应平稳以便减少铸件各部位温差，冒口应 大小合适。高锰钢导热性很差，如冒口尺寸过大，在铸件冷却后期冒口与铸件温差过大必然产生高应力，常会促成冒口下与铸件连接处产生裂纹。工艺设计时冒口模 数应控制在铸件模数的1.2～1.3倍范围内。标准成份的高锰钢液相线温度1400℃，固相线温度1350℃，凝固温度范围比较窄，对浇注温度的反应非常 敏感。浇注温度过高极易产生裂纹，温度低易产生冷隔和浇不足，理想的浇注温度是1450～1470℃。厚壁件取下限，薄壁件取上限。浇注时一次浇完中间不 停流。

     3、热处理

     高锰钢只有在合适的成份和正确的热处理条件下才能获得它的特性，若未经热处理或热处理条件不正确则钢会变脆甚至出现裂纹。正常的热处理规范是固溶加高温水 韧处理，以便获得单一的奥氏体。生产实践证明固溶温度应在1050-1090℃范围内。一般认为，高锰钢导热性很差，膨胀率很低，固溶处理时，要采用慢加 热，在600～700℃保温，以防止开裂。研究结果表明在500～700℃保温会使残留奥氏体强烈地析出碳化物，这些析出物降低钢的塑性，增加新旧组织间 比容之差所造成的内应力，从而增加开裂倾向，因此铸件加热时应尽快通过这一温度范围。

     4、清理切割

     高锰钢的特点之一是导热性差，铸件浇注后保温时间太短，冷却速度快，促使铸件应力增加易产生裂纹。为防止裂纹产生，尽可能在砂型内缓慢冷却延长保温时间， 打箱温度应控制在200℃以下。实践证明在该温度下打箱无裂纹出现。在对高锰钢铸件浇冒口、飞边毛刺切割时，因材料导热性差，造成切割部位热影响区产生很 大的温差，并形成了高应力状态。稍有忽视切口处就会产生裂纹。为使热影响区温差控制在小范围，浇冒口、毛刺切割必须在水池内浸水切割， 保持水温在40℃以下，这样操作不易产生裂纹。  

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