控制30CrMnSi鋼接頭焊接冷裂紋的研究.pdf

1、某一重要構(gòu)件使用30CrMnSi鋼生產(chǎn)，但是，在焊接的過程中出現(xiàn)了一系列問題。其中大量出現(xiàn)的冷裂紋使得該焊接結(jié)構(gòu)件無法滿足該工廠的缺陷率要求，造成了大量的成本浪費(fèi)，為此對該焊結(jié)構(gòu)件焊接冷裂紋缺陷的控制顯得十分有必要。針對冷裂紋這一問題，提出了使用紅外照射裝置焊前預(yù)熱、焊后緊急后熱以及隨焊后熱的方法，減少淬硬組織，以達(dá)到降低冷裂紋敏感性的目的。
　　為了達(dá)到與實際生產(chǎn)條件相同的目的，本文使用1.8mm厚的30CrMnSi鋼，采用該結(jié)

2、構(gòu)中占多數(shù)的對接形式。分別采用 CO2氣體保護(hù)焊（CO2焊）和鎢極氬弧焊（TIG焊）進(jìn)行試驗，研究了預(yù)熱、及時后熱和隨焊后熱對脆硬組織及影響規(guī)律，同時，研究了多次補(bǔ)焊對焊接接頭組織及性能的影響規(guī)律，分析了焊后及時后熱對補(bǔ)焊接頭的作用。
　　研究結(jié)果表明：較小的 CO2焊有效熱輸入有利于減少淬硬組織、降低淬硬傾向而控制焊接冷裂紋。使用隨焊紅外照射可以降低焊接接頭完全淬火區(qū)組織中脆硬組織片狀馬氏體的含量，當(dāng)紅外照射裝置與焊槍的距離為2

3、50mm時，該區(qū)域的最高顯微硬度為511.1HV，較普通焊接條件降低了164.1HV，其抗拉強(qiáng)度為950MPa達(dá)到了母材的91.7％。在該隨焊紅外照射條件下，可以有效地減少了完全淬火區(qū)中的脆硬組織，在一定程度上降低了冷裂紋敏感性。
　　在使用TIG焊的條件下，采用紅外隨焊裝置且距離為50mm到150mm時均能有效的減少淬硬組織的含量，但是當(dāng)焊槍距離大于150mm時，由于在馬氏體轉(zhuǎn)變完成后進(jìn)行了升溫，使得該位置的組織經(jīng)歷了一次“回火

4、”，產(chǎn)生回火脆性，導(dǎo)致冷裂紋敏感性的提高。當(dāng)預(yù)熱溫度為150℃時，完全淬火區(qū)的最高顯微硬度為470HV，較不預(yù)熱條件下的560HV有了明顯的降低。當(dāng)及時后熱時間為6min時，其對降低冷裂紋敏感性的作用最為明顯，隨著后熱時間的增加，由于回火作用更加明顯，冷裂紋敏感性有所增加。
　　使用 TIG焊對缺陷進(jìn)行補(bǔ)焊，對三種不同補(bǔ)焊形式進(jìn)行了研究，對不同補(bǔ)焊次數(shù)的影響進(jìn)行了分析。表明隨著補(bǔ)焊次數(shù)的增加，三種不同的補(bǔ)焊形式的焊接接頭抗拉強(qiáng)度均