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- 2014-12-13

摘要：起重链条是决定手拉胡芦性能和技术水平的关键零件,选用20 Mn 2材料时,由于Mn元素的影响使过热倾向性强烈,在焊接过程中,材料出现晶粒粗大和焊口脱碳现象,导致链条焊口及应力集中部位脆性断裂。本文从材料的化学成分及显徽组织对ZOMnZ钢及首都钢铁公司研制***3MnV新材料进行了分析,探讨强度级达到 T (100 )级的链条材料新途径。

手拉葫芦的性能和技术水平,是以起重链条的强度级为主要标志的,所以起重链 条是 H S型手拉葫芦的关键 部件,它在重物的提升和下降过程中起着举足轻重的作用,以***于对链 条的选材、制造工艺提出了相当高的要求。标准GB5o82-86《起重用短环链一用于葫芦的其他起重设备的T ( 8 )级校准链条中规 定,起 重链 条用锰系 2 0 M n 2 合金 结构 钢制 造。但 2 0 Mn2钢含碳量较低含锰量较高,在焊 接时,由于锰的影响对过热倾向性为强烈,引起晶粒长大和焊口脱碳,形成焊缝粗大,脱碳现象严重同时,由于过热组织的晶粒粗大而使控制的温度范围小,若低碳马氏体处理工艺不当,又易引起焊口脆断,所以对焊接和热处理参数要求较高,制造的起重链条也较难达到标准.据有关资料介绍,国外起重用短环链材质 含碳 量在。.25 % 左右,含锰量高不超过1.6%.强度级则达T ( 1 00 ) 级;而我国的起重链条ZoMnZ的含 碳量在.2%左右,锰高含量达1.8%.这样与国外同类钢种比较,含碳量明显偏低,含锰量明显偏高。为了适应调整产品结构,促进技术进步,发展对外贸易的需要,手拉葫芦专业协会委托北京起 重运输机械研究所组织了我国第三代手拉葫芦的联合设计.新产品的艺术造型具有一定的新 颖性,打破了多年一贯制的圆体结构形式,起重链条在选材和制造工艺上也有了重大突破。全 系列手拉葫芦均采用先进标准的T (1 00 )级高强度链条,其规定在小破断力作用下平均 应力为1o0 M Pa ,破断时总极限伸长率1 0 %以上.新系列手拉葫芦的整机性能及主要零部件 性能,达到了日本K I T O公司和大象公司的标准水平,围绕起重链条的选材和制造工艺这一重大工艺技术关键,专业协会、各厂家采取了相应的对策,取得了重大进展。北京起重工具厂与首都钢铁公司联合研 制的Q Z2 3MnV新材料,南京起重机械总厂、西安交大、陕西钢铁公司合作研制的T C 9 0 1和T C 90 3专用材料,为起重链条的选材开辟了新途径.大量的试验 和起重链条样品测试,证实这两种材料使产生过热组织晶粒变大的温度范围明显增大,使焊 接、热处理工艺参数的适应范围也相应扩大,因而有利于起重链条性能和质量的稳定,强度级的平均级数达T ( 11。) 级左右,总极限伸长率大于15纬.Q Z23MnV及TC901。T C g O3新材料的研制,使 T (100 ) 级高强度链条展现了令人鼓舞的前景。Q2 z3Mnv钢比ZOMnZ钢中增加少量的碳,并含 有钒,锰的含量降低了,在焊接时焊口的贫碳带也相应增加少量的碳,使热处理后马氏体中固溶的碳化物增加,淬火马氏体形貌发生了变化,从而使链条焊口热处理的性能得到强化。锰是碳化物形成元素之一,但碳化物稳定性较差,在焊接加热过程中容易完全溶入奥氏体中,而造成过热敏感性形成焊口过热组织,引起晶粒长大和焊口的严重脱碳.但是钒 也是强烈的碳化物生成元素之一,不易溶入固溶体中,因此,要求热处理时有较高的淬火沮度 和较长的保温时间,才能充分发挥钒元素的作用,如若在淬火前进行一次正火处理,减少和消除焊口处的过热组织,可提高焊口的质量。总之由于锰和钒元素的加入,在适当的热处理条件下均能提高钢的淬透性和淬火稳定性,采用中频机组感应热处理,可满足链环弧部台肩处低温回火( 约 20 ℃ )、焊口处中温回火( 约 35 0℃ ),既可以发挥马氏体强化作用,防止危险截面台肩处断裂,又可防止焊口处的脆性断裂,有效的提高起 重链条综合机械性能。