低碳调质钢焊接接

低碳调质钢焊接接头力学性能焊接10杨业低碳调质钢性能较高的强度和良好的塑性、韧性和耐磨性，特别是裂纹敏感性低。加入适当的合金元素（Cr、Mo、B）还具有高淬透性。这样的性能促使该种钢在实际应用领域焊接过程中主要缺陷冷裂纹热裂纹及RS裂纹热影响区的脆化、软化还要注意强度问题，涉及焊接接头强度匹配980S装载机铲刀板与斗壁材料焊接抗裂性试验980S装载机铲千采用的HQ130钢和QJ63钢.都是低碳调质钢.HQ130目前国内用于焊接结构中强度最高的低碳调质高合金钢.HQ130钢具有高的淬透性.热处理后使用.比目前国内装载机常用刀刃材料的相对耐磨性人3倍以上。本文采用小铁研异种钢抗裂性试验，从宏观和微观两个角度揭示这两种钢焊接性与裂纹倾向，为制定出合理的焊接工艺提供依据。实验方法斜Y坡口焊接裂纹试验按GB4675.1-84规定进行采用互换坡口两侧的钢材和增加直丫型坡口焊接裂纹试验。为了研究焊接线能量的影响.直丫形坡口试验采用大、中、小线能量施焊。试件板厚为12mm.采用于工焊、CO2气体保护焊、Ar+C02气体保护焊三种焊接方法。实验结果

在熔合线的母材侧开裂后沿淬硬区粗人马氏体组织与熔合线平行方向扩展.个别裂纹拐向焊缝沿柱状晶界扩展。断而裂纹位置见图2.裂纹是在熔合线处开裂.先沿熔合线扩展.然后拐向QJ6钢热影响区的淬火组织(马氏体)区.沿与熔合线平行的方向扩展.其局部图如下.图中左端裂口上侧为焊缝金属.下侧为母材热影响区.右端为裂纹离开熔合线向热影响区内扩展。结果分析

在丫形坡口焊接裂纹试验中.焊缝根部产生的裂典型的延迟裂纹.属冷裂纹。产生裂纹取决于三个互作用的因素:(1)钢材有淬硬倾向:(2)有高的焊接应力作用:(3)有扩散氢存在。这两种钢本身就是高淬透性的合金结构钢.本试验所有接头在热影响区过热阶段(靠近熔合线处)均为淬火马氏体组织.其硬度HQ130钢高达HRC45,QJ63钢高达HRC30.比母材高20%.其淬硬倾向较大。铁研试验结构设计创造了产生高拘束应力的条件.只单道焊.根部不可能焊透.又构成了应力集中:若焊前坡口清理不干净或焊接时保护不良.有氢的来源.则三个因素具备且共同作用.于是在应力集中点开裂。

目前尚无统一评价抗裂性能的标准.文献121认为当表而裂纹率<20%用于生产是安全的.前提是不应有根部裂纹。本试验结果是表而裂纹率为零.但有根部裂纹.其断而裂纹率最人者为17%。我们认为:本试验条件苛刻，说明此钢抗裂性能比较好出现根部裂纹又说明该钢种有一定冷裂纹倾向，特别对应力集中比较敏感。如果在焊接生产中能控制一冷却度.再利用低碳调质钢的自回火”作用.以及减少接头的应力集中和拘束应力.杜绝氢的来源.裂纹是可以避免的。实际构件焊缝(斗壁与刀板对接v形坡口)的封底焊应清根.采用人、中、小三种焊接线能量进行co2焊试验(直Y坡口).结果表明.在同样条件下.以中等线能量(约16kJ/cm)的断而裂纹率最小.见图4。

结论(1)国产新钢种HQ130和QJ63钢均淬硬性较人.有一定冷裂倾向.它用于装载机铲斗.只要接头设计合理.焊接工艺正确.仍可在调质状态下焊接.焊接方法宜采用低氢的焊接方法.焊接时应严格控制线能量(10~20kJ/cm)。(