Kỹ thuật hàn thép austenit mangan

Thành phần và tính chất kim loại cơ bản của thép austenit mangan

Thép austenit mangan (còn được biết dưới tên gọi thép Hadfield hoặc thép 13T) là thép hợp kim cao chứa khoảng 11-14% Mn và 1,0-1,4% C và từ 0,7-1,4% Cr, Mo, Ni, V, Cu, Ti và B Mangan có ái lực mạnh với oxi, lưu huỳnh và cacbon. Do đó nó có tác dụng như chất khử oxi, giảm nứt nóng và làm biến cứng thép.

Thép austenit mangan có cấu trúc austenit ở nhiệt độ thường Đặc điểm của nó là độ bền cao, tính dẻo tốt, độ dai đặc biệt cao và khả năng chịu va đập và chống mài mòn tốt. Chúng thường được sử dụng như vật đúc trong các chi tiết như gàu xúc của thiết bị thi công, nghiền đá, ghi đường sắt, v.v.
Về mặt tính chất vật lý, thép này có các đặc trưng tương đương như thép không gỉ austenit. Sự tiết ra cacbit và chuyển biến pha sang ộ 370-760 °C. Tính dẫn nhiệt thấp (ít hơn + cacbon 25%) có thể gây nên hiện tượng tích lũy nhiệt trong vật chảy tương đối thập. Cơ tính của thép ausenit mangan cao ở khoảng và tính dẻo cần thiết để có thể chịu được ứng suất hàn. Về khả năng nhiệt độ – 45 °C đến 760 °C, nhưng ở nhiệt độ cao, chúng thiếu độ bền chịu nhiệt và bên nhiệt, thép austenit mangan kém thép austenit Cr-Ni

Tính hàn của thép austenit mangan

Tính dẻo của thép austenit mangan tăng theo nhiệt độ cho đến nhiệt độ chuyển biến pha của austenit. Trong khoảng nhiệt độ 815-870 °C (thậm chí tới nhiệt độ nóng chảy của kim loại cơ bản) có thể xảy ra nứt nóng. Do đó khi hàn cần có các biện pháp hạn chế nứt nóng.
Khi hàn, việc nung nóng nhiều lần có thể làm cho kim loại tiết lệ pha cacbit và làm chuyển biển một phần pha austenit. Điều này làm được hàn với mức năng lượng đường tối thiểu. Quá trình hàn chủ yếu giảm đáng kể tính dẻo của thép. Vì vậy, thép austenit managan cần 9 quang, dùng cho cả hàn nổi lẫn hàn đắp. 
Công nghệ hàn thép austenit mangan
Khi hàn thép austenit mangan không nên nung nóng sơ bộ kim loại cơ bản. Để tránh vùng ảnh hưởng nhiệt bị nung nóng quá mức dẫn đến bị giòn, nhiệt độ giữa các đường hàn không được vượt quá 315 °C (nhiệt độ bề mặt kim loại cơ bản không vượt 50 °C ở vị trí cách đường hàn 150 mm). Năng lượng đường cần chọn tối thiểu  nhưng vẫn bảo đảm hàn ngẫu ở mức cần thiết. Khi hàn bằng que hàn (dòng một chiều cực nghịch), kỹ thuật hàn cần bảo đảm hô quang ngắn và không dao động ngang que hàn. Để hạn chế tích lũy nhiệt trong vật hàn, có thể hàn gián đoạn. Các đường hàn cần được rèn bằng búa khi đang nóng đỏ nhằm giảm ứng suất hàn. Các mối hàn nhiều lượt cần được ưu tiên sử dụng vì các lượt hàn sau có tác dụng ram mactenzit xuất hiện trong các lượt hàn trước đó. Để hàn thép austenit
65X25T13H3), DIN E8-UM300-P), MC-16 (Kobe) hoặc tương đương. Thành phần kim loại mối hàn tiêu biểu (%) khi hàn các loại e hàn này là 0,14 C; 0,63 Si; 16,89 Mn; 0,018 P; 0,004 S; 2,21 N
Ngoài hàn hồ quang tay, các phương pháp hàn tự động và bán tự động cũng thích hợp cho hàn thép austenit managan, đặc biệt hàn bằng dây hàn lõi bột.