低碳調(diào)質(zhì)鋼焊接接

低碳調(diào)質(zhì)鋼焊接接頭力學性能焊接10楊業(yè)低碳調(diào)質(zhì)鋼性能較高的強度和良好的塑性、韌性和耐磨性，特別是裂紋敏感性低。加入適當?shù)暮辖鹪兀–r、Mo、B）還具有高淬透性。這樣的性能促使該種鋼在實際應(yīng)用領(lǐng)域焊接過程中主要缺陷冷裂紋熱裂紋及RS裂紋熱影響區(qū)的脆化、軟化還要注意強度問題，涉及焊接接頭強度匹配980S裝載機鏟刀板與斗壁材料焊接抗裂性試驗980S裝載機鏟千采用的HQ130鋼和QJ63鋼.都是低碳調(diào)質(zhì)鋼.HQ130目前國內(nèi)用于焊接結(jié)構(gòu)中強度最高的低碳調(diào)質(zhì)高合金鋼.HQ130鋼具有高的淬透性.熱處理后使用.比目前國內(nèi)裝載機常用刀刃材料的相對耐磨性人3倍以上。本文采用小鐵研異種鋼抗裂性試驗，從宏觀和微觀兩個角度揭示這兩種鋼焊接性與裂紋傾向，為制定出合理的焊接工藝提供依據(jù)。實驗方法斜Y坡口焊接裂紋試驗按GB4675.1-84規(guī)定進行采用互換坡口兩側(cè)的鋼材和增加直丫型坡口焊接裂紋試驗。為了研究焊接線能量的影響.直丫形坡口試驗采用大、中、小線能量施焊。試件板厚為12mm.采用于工焊、CO2氣體保護焊、Ar+C02氣體保護焊三種焊接方法。實驗結(jié)果

在熔合線的母材側(cè)開裂后沿淬硬區(qū)粗人馬氏體組織與熔合線平行方向擴展.個別裂紋拐向焊縫沿柱狀晶界擴展。斷而裂紋位置見圖2.裂紋是在熔合線處開裂.先沿熔合線擴展.然后拐向QJ6鋼熱影響區(qū)的淬火組織(馬氏體)區(qū).沿與熔合線平行的方向擴展.其局部圖如下.圖中左端裂口上側(cè)為焊縫金屬.下側(cè)為母材熱影響區(qū).右端為裂紋離開熔合線向熱影響區(qū)內(nèi)擴展。結(jié)果分析

在丫形坡口焊接裂紋試驗中.焊縫根部產(chǎn)生的裂典型的延遲裂紋.屬冷裂紋。產(chǎn)生裂紋取決于三個互作用的因素:(1)鋼材有淬硬傾向:(2)有高的焊接應(yīng)力作用:(3)有擴散氫存在。這兩種鋼本身就是高淬透性的合金結(jié)構(gòu)鋼.本試驗所有接頭在熱影響區(qū)過熱階段(靠近熔合線處)均為淬火馬氏體組織.其硬度HQ130鋼高達HRC45,QJ63鋼高達HRC30.比母材高20%.其淬硬傾向較大。鐵研試驗結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)造了產(chǎn)生高拘束應(yīng)力的條件.只單道焊.根部不可能焊透.又構(gòu)成了應(yīng)力集中:若焊前坡口清理不干凈或焊接時保護不良.有氫的來源.則三個因素具備且共同作用.于是在應(yīng)力集中點開裂。

目前尚無統(tǒng)一評價抗裂性能的標準.文獻121認為當表而裂紋率<20%用于生產(chǎn)是安全的.前提是不應(yīng)有根部裂紋。本試驗結(jié)果是表而裂紋率為零.但有根部裂紋.其斷而裂紋率最人者為17%。我們認為:本試驗條件苛刻，說明此鋼抗裂性能比較好出現(xiàn)根部裂紋又說明該鋼種有一定冷裂紋傾向，特別對應(yīng)力集中比較敏感。如果在焊接生產(chǎn)中能控制一冷卻度.再利用低碳調(diào)質(zhì)鋼的自回火”作用.以及減少接頭的應(yīng)力集中和拘束應(yīng)力.杜絕氫的來源.裂紋是可以避免的。實際構(gòu)件焊縫(斗壁與刀板對接v形坡口)的封底焊應(yīng)清根.采用人、中、小三種焊接線能量進行co2焊試驗(直Y坡口).結(jié)果表明.在同樣條件下.以中等線能量(約16kJ/cm)的斷而裂紋率最小.見圖4。

結(jié)論(1)國產(chǎn)新鋼種HQ130和QJ63鋼均淬硬性較人.有一定冷裂傾向.它用于裝載機鏟斗.只要接頭設(shè)計合理.焊接工藝正確.仍可在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接.焊接方法宜采用低氫的焊接方法.焊接時應(yīng)嚴格控制線能量(10~20kJ/cm)。(