彭昌永
郭 鵬30CrMnSi
鋼碳當(dāng)量較高，約為0.66，淬硬傾向大，焊接接頭的冷裂敏感性大，在工藝上要制定合適的預(yù)熱、后熱以及焊后熱處理規(guī)范，以實現(xiàn)對30CrMnSi鋼的等強(qiáng)度焊接。由于產(chǎn)品的特殊結(jié)構(gòu)所要求，內(nèi)外殼體精加工后，組焊是在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接，焊后不再熱處理，焊接時應(yīng)采取措施，防止冷裂、熱影響區(qū)脆化、軟化的問題。針對殼體的筒子對接結(jié)構(gòu)，對正火狀態(tài)鍛件用手工電弧焊作工藝試驗。選用直流焊機(jī)，采用反接法，焊條選用
J107Cr，焊前經(jīng)350℃～400℃烘培1h，然后150℃保溫隨取隨用；在保證焊接過程穩(wěn)定的情況下，控制線能量在下限；焊前工件預(yù)熱300℃，層間溫度保持在200℃；焊后置預(yù)熱爐緩冷再調(diào)質(zhì)HRC27～34。經(jīng)
X射線探傷未發(fā)現(xiàn)裂紋、夾渣等缺陷，焊縫達(dá)二級合格水平。制備板狀焊接接頭拉伸試樣，測試結(jié)果見表1。焊后調(diào)質(zhì)時的拉伸試樣斷于母材，經(jīng)焊前調(diào)質(zhì)的拉伸試樣斷于焊縫、熱影響區(qū)。試板焊前經(jīng)調(diào)質(zhì)HRC27～34，采用與上述基本相同的焊接工藝。而焊后不再熱處理，制備板狀焊接接頭拉伸試樣，對應(yīng)的s b值為表1中括號內(nèi)數(shù)值。 表 1 焊后與焊前調(diào)質(zhì)的接頭強(qiáng)度測試結(jié)果|
序號 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
母材 |
σ
b / MPa1030（1050）
1030（1020）
1010（1040）
1000
1010
1100（1030）
由此可以得出結(jié)論：
30CrMnSi鋼，在鍛件正火態(tài)下焊接，只要焊接過程中采取有效的措施，可以防止焊縫開裂，焊后經(jīng)調(diào)質(zhì)，焊接接頭強(qiáng)度與母材基本相等。30CrMnSi鋼在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接，焊后不再熱處理，焊接接頭熱影響區(qū)有一定軟化、脆化的現(xiàn)象是難以避免的，但焊接時可采取合適的預(yù)熱、緩冷、控制熱輸入量等措施減弱這種趨勢，并防止開裂。