彭昌永
郭 鹏30CrMnSi
钢碳当量较高,约为0.66,淬硬倾向大,焊接接头的冷裂敏感性大,在工艺上要制定合适的预热、后热以及焊后热处理规范,以实现对30CrMnSi钢的等强度焊接。由于产品的特殊结构所要求,内外壳体精加工后,组焊是在调质状态下焊接,焊后不再热处理,焊接时应采取措施,防止冷裂、热影响区脆化、软化的问题。针对壳体的筒子对接结构,对正火状态锻件用手工电弧焊作工艺试验。选用直流焊机,采用反接法,焊条选用
J107Cr,焊前经350℃~400℃烘培1h,然后150℃保温随取随用;在保证焊接过程稳定的情况下,控制线能量在下限;焊前工件预热300℃,层间温度保持在200℃;焊后置预热炉缓冷再调质HRC27~34。经
X射线探伤未发现裂纹、夹渣等缺陷,焊缝达二级合格水平。制备板状焊接接头拉伸试样,测试结果见表1。焊后调质时的拉伸试样断于母材,经焊前调质的拉伸试样断于焊缝、热影响区。试板焊前经调质HRC27~34,采用与上述基本相同的焊接工艺。而焊后不再热处理,制备板状焊接接头拉伸试样,对应的s b值为表1中括号内数值。 表 1 焊后与焊前调质的接头强度测试结果
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
母材 |
σ
b / MPa1030(1050)
1030(1020)
1010(1040)
1000
1010
1100(1030)
由此可以得出结论:
30CrMnSi钢,在锻件正火态下焊接,只要焊接过程中采取有效的措施,可以防止焊缝开裂,焊后经调质,焊接接头强度与母材基本相等。30CrMnSi钢在调质状态下焊接,焊后不再热处理,焊接接头热影响区有一定软化、脆化的现象是难以避免的,但焊接时可采取合适的预热、缓冷、控制热输入量等措施减弱这种趋势,并防止开裂。