煤仓内高锰铸钢板材料的选择

煤仓内高锰铸钢板材料的选择

0煤仓锰板zgm13鹤庆煤矿在三矿的主井内用角斗改善。从主井中提升的煤炭将流入主井，然后通过给煤机和振动筛后进行过滤，并执行各种采矿和流程流的生产过程。受煤仓高度将近10m,受煤仓仓体是由钢筋、钢梁、钢板、水泥浇灌而成。由于大量的煤与矸石的冲击,就要求受煤仓既耐磨又能经受住巨大的冲击载荷。受煤仓内腔所用的锰板为高锰钢板(ZGMn13),厚度为14mm。由于以前的焊接加固的工艺不得当,用一般的堆焊工艺,焊接时也未采取任何的热处理技术,因此焊缝常被冲开,使锰板脱落,造成严重的蓬仓现象。当锰板脱落横在受煤仓内壁,上边被大量的原煤压住,处理起来相当困难,也极不安全,严重影响原煤的提升,这就迫切要求对锰钢焊接工艺进行改进。1高锰钢焊缝的开(1)锰板普通焊接方式的缺点高锰钢(ZGMn13)在1000~1100℃呈单一奥氏体组织,焊接时会有碳化物析出,这就使高锰钢的脆性增加,膨胀系数增大,容易产生较大的内应力。而受煤仓的底材为碳钢,与锰钢的异种钢堆焊时有很强的淬硬性,本身韧性就不好,加上2种金属的膨胀系数不一样,并且相差很大,会产生应力集中,这样焊缝开裂是很自然的;(2)焊条的选择不得当,焊条的抗拉强度低;(3)板间间隙太狭窄,或者焊接没有预热;(4)焊机及电流的选择不当。2碳化物的产生采用一般的堆焊方法焊接,由于焊接工艺存在着一定的缺陷,再加上ZGMn13高锰板材料的特殊性,焊缝温度缓降至950~250℃这一温度区域时,会析出大量的碳化物,从而使焊接的焊缝变脆,焊接材料的内应力增大,因此为消除这些焊接缺陷,决定采取下列特殊工艺:(1)为使焊缝避开那段特殊温度(950~250℃)区间,决定采取间断焊接,焊接后立即用水冷却到常温;(2)经过热处理后的高锰钢,再加热到250℃以上,热影响区碳化物的析出就会全部固溶于奥氏体中,室温下呈单相奥氏体组织,具有良好的韧性;(3)把握好冷却时机,采用加快施焊时的冷却速度,缩短高温停留的时间,以减少碳化物的析出。(1)选用性能较高的焊接进行加工在高锰板材料及焊条中,由于硫化物、磷化物及其单质的存在,在焊接时这些有害杂质会使焊缝产生热裂纹和液化裂纹。为克服这一弊端,首先是在选用焊条时选用品质较高的焊条,严格控制其中的硫、磷含量;其次是采用锤击打焊缝等工艺方法,以减少焊缝的焊接应力。(2)元素对于高锰钢(ZGMn13)的焊接,焊接材料有2种类型:(1)焊条选用D256为低碳钢焊芯。因这种焊条在药皮中含适量的合金元素,使焊缝具有良好的力学性能,焊接时焊缝为稳定状态的高锰奥氏体,当用锤强烈冲击后转变为马氏体;(2)用锰-镍、锰-钼高锰钢焊丝和铬-镍、铬-镍-锰合金钢焊丝,特别是铬-镍焊丝焊接不仅具有良好的抗裂性能及抗氧化性能而且还具有较高的耐腐蚀性,能在冲击载荷下迅速被加工硬化,还适合高锰钢与碳钢或低合金钢的异种钢材的焊接,也可以用来作为高锰钢与碳钢焊接时的填充材料。(3)硬化层降低裂纹的方法在焊接ZGMn13高锰铸钢时,采用热源集中、线能量小的焊接方法。若使用手弧焊、熔化和气体保护焊等焊法,效果最好。(1)在焊接前要仔细检查锰板是否有起层、裂纹、夹砂、气孔和缩孔等现象。若存在这些现象,则必须用砂轮或电弧气将其刨铲出,并且要清理干净焊接口处的油污、铁锈等杂质。若有磨损的部位,则必须用砂轮机将硬化层打磨掉,以防止硬化层产生裂纹;(2)焊接前不能预热,多层焊接时层间温度不应超过300℃,以防止过热,致使影响区脆化;(3)焊接时要尽可能地采用小线能量,尽量减少基本金属受热。因此常采用直流反极性、短弧、跳焊、短段焊、间隙焊、脉冲焊等工艺方法,尽可能地加快接头的冷却,以减少碳化物的析出;(4)为防止产生热裂纹现象,可采用铬-锰或铬-镍奥氏体钢焊条打底。若在低碳钢或低碳合金钢上堆焊ZGMn13高锰钢时,可以先焊一层铬-镍或铬-锰奥氏体钢作隔离焊道,以防产生裂纹;(5)焊接后用锤击打焊接部位,以消除焊接应力,然后迅速用冷水喷洒焊接部位进行冷却,这样就使熔敷金属获得较多的奥氏体组织。(4)主要参数锰板坡口45°表面及两侧20mm范围内的水分、铁锈、油污等有害杂质应清理干净。3煤炭企业增收提效的条件通过对锰钢焊接工艺的改进,使得焊缝流线型好,焊接更