HR4钢电子束焊接工艺.pdf

HR4 钢电子束焊接工艺 郭 鹏关凯 含 J75和 J90两个钢种的 HR4钢，其 、 为1000、690MPa, a b s k 2 为78.6J/cm ,经锻造、焊接及热处理后，要求焊缝强度均不得低于基体90%。 对该材料电子束焊接工艺进行研究，找出适宜的焊接工艺参数和工艺措施，并对 焊后热处理规范对焊缝强度影响作出评价。 J75 、J90均为含镍较高的单相奥氏体钢，其导热系数小，线膨胀系数大，自由状态 下易产生较大的焊接变形，故选择了能量集中，并较易实现快速焊接的电子束焊 接方法。通过试验发现，焊接速度对焊缝表面质量影响较大，选择不当易出现凹 陷、塌方、裂纹等缺陷，对焊缝内部质量也有一定影响，适宜的焊接速度为20～ 30mm/s；电子束焦点位置不同将获得不同的焊缝断面形态，即上聚焦、表面 聚焦、下聚焦、过下聚焦对应着 U 型、中凸形、平行、V 型断面；偏转函数应 选择“”或“0”图形搅拌方式，频率为1.5～2.5kHz，此外，还应关注束高 压、工作距离、聚焦、阴极电流的相互匹配。 表1 焊接接头强度 材料 状态 σb/MPa σs/MPa J75 固溶+焊接 731.01 564.5 J75 固溶+焊接+时效 1057.25 753.5 J90 固溶+焊接 703.93 391.1 J90 固溶+焊接+时效 1055.95 814.2 焊后时效对于焊缝接头性能有重要影响，实验数据如表1所示，这是12组式样的平均值。 焊缝经 X 光探伤参照国标 GB332387评定为1级焊缝，J75焊缝组织为奥氏体，焊 缝内有氧化物，如：MnO、Al O 、SiO 、FeC、CrC 等析出物，在光学显微镜下， 2 3 2 未见明显偏析及其它金相缺陷；J90焊缝组织为胞状晶，也有少量氧化物存在， 金相组织纯净，未见明显偏析及其它金相缺陷。对拉伸试样断口分析，所有断裂 均为韧性断裂。J90焊缝的 2 a 值为132 J/ cm 。此外，焊缝区组织化学成分与基 k 体成分无明显差异，表明在焊接过程中元素烧损很小。 由本工艺获得的焊缝接头性能优于以往的焊接接头性能。但焊后必须进行时 效处理，这限制了使 J75、J90作为精密结构件用材。 分享到搜狐微博