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  • D6A超高强钢的电子束焊接
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    来源:深圳宝玛 作者:数控机床
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    D6A钢碳当量高,约1.04%,其焊接热裂纹、冷裂纹敏感性相当高,可焊性很差。若不采取有效措施,焊缝易开裂。针对D6A钢空心筒体对接结构,采用电子束焊方法作了一系列工艺试验,力图实现对D6A钢的等强度焊接

    试件有阶梯环、对接环。用阶梯环初找参数,以掌握电子束流与焊深的对应关系,用对接环确定达到预定焊深的准确规范。试验在高压高真空电子束焊机上进行,主要优化参数匹配,采取有效可行的措施,以防止焊接裂纹、气孔等缺陷;制定合适的焊后热处理工艺,保证焊接接头的强度、塑性、韧性等指标尽量接近母材。

    防止裂纹的产生,主要应优化参数,实现电子束焊的深焊效应,获得深而窄,而且上下宽度近于平行的“I”字型焊缝,降低接头应力、变形及应力集中。为此,工艺上主要采取:一是提高加速电压,采用较低的焊速,较小的电流,获得深焊效应。二是于表层下预定焊深的40%~50%处聚焦,焦点深入到工件内部。 防止产生气孔,主要采取以下措施:焊前严格清洗焊件并烘干处理,去除油污水分;选择合适参数,使焊缝根部不至过尖过窄;采用∞偏转函数,选择合适的频率使电子束对焊缝起搅拌作用,以利于气体逸出,并改善焊缝成型。试件焊后经

    X射线探伤,焊缝内部质量达到GB3323–87二级标准。经840℃淬油, 620℃回火调质,对焊接接头作微型剪切试验及性能分析,性能梯度曲线如图1。而焊接接头力学性能检测结果为:抗拉强度s b=1190MPa, 变形率y =22%,a k=42.6J/cm2,弯曲试验(弯心直径f 5mm)至20°启裂,30°断裂。拉伸试样取自母材,数据为平均值。

    图1 性能梯度曲线 图2 焊缝成型

    经检测分析表明焊缝区与母材性能基本相等,屈服强度和塑性略有下降;熔合区、热影响区无剧烈性能变化,强度略有升高,塑性略有下降;接头综合性能优良。焊接试件经解剖金相检查,未发现微裂纹、超标气孔等缺陷。焊深控制在预定范围内,焊缝形状合理,截面深而窄,上下平行,呈“I”字型,如图2所示。焊接接头各区显微组织均为回火索氏体,组织均匀细小。



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