分析马氏体不锈钢与渗氮钢异种金属焊接试验研究 .pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com马氏体不锈钢与渗氮钢异种金属焊接试验研究山西平阳重工机械有限责任公司(侯马市043003)王晋忠解玲陈志强张丽辉李志敏机械科学研究院哈尔滨焊接研究所(150028)雷振王旭友中国船舶重工集团公司西安精密机械研究所(710000)杨燕俎志鸿摘要采用激光焊、激光填丝焊及激光一MAG复合焊分别进行了38CrMoA1A和1Crl7Ni2异种钢的焊接试验研究。结果表明，38CrMoA1A与1Crl7Ni2的激光自熔焊缝极易产生焊接冷裂纹，通过填充不锈钢焊丝，采用激光填丝焊和激光一MAG复合焊，可有效地抑制焊接冷裂纹的产生，获得焊接接头的抗拉强度可达780

2、MPa以上，获得焊缝组织为奥氏体+10％6铁素体组织，理论上焊缝具有较好的抗裂性和耐腐蚀性能。关键词：马氏体不锈钢渗氮钢异种金属激光焊接中图分类号：TG456．7倾向较高的金属材料，材料本身具有较高的焊接冷裂0前言倾向，加之异种金属材料焊接接头在材料化学成分、组在零部件的设计过程中，为了提升零部件的性能，织及残余应力分布等方面具有较大的不均匀性，因此针对零件的服役工况及工作条件，往往需要采用异种焊接冷裂纹是这两种金属材料焊接的最突出问题。材料制造零部件，而异种材料的优质、可靠连接往往是分别采用激光焊、激光填丝焊及激光一MAG复合焊这类零部件制造的关键技术之一。在异种材料的连接进行

3、了38CrMoA1A与1Crl7Ni2异种金属的焊接试验研中，以异种金属材料的焊接最为常见，其焊接性的好坏究，分析了焊缝成形、接头力学性能及接头微观组织。决定了异种金属焊接接头的质量及可靠性。所谓异种1试验材料及方法金属的焊接性，就是指不同成分、不同性能的两种或两种以上金属材料对焊接加工的适应性和焊后使用时安1．1试验材料全可靠运行的能力，也就是指在一定的焊接工艺条件试验母材为38CrMoA1A(退火状态)和1Crl7Ni2下，异种金属材料获得优质焊接接头的难易程度。异(调质状态)，试板规格为150mmx60mmX10mm；填种金属的焊接性取决于被焊异种金属的化学成分、物充焊丝为

4、哈尔滨焊接研究所自行研制开的不锈钢焊丝理和化学性能的差异，一般而言，差异越大其焊接性也(西1．2mm)。母材及焊丝化学成分分别见表l和表2，越差一。母材的力学性能见表3。38CrMoA1A是以Cr．Mo为主要合金元素的渗氮中1．2试验设备碳高强钢，该钢经过氮化处理后，可获得很高的表面硬试验所用激光器为额定功率2kW的连续波Nd：度、良好的耐磨性、较高的疲劳强度、一定的抗腐蚀能YAG激光器，试验中采用焦距为200mm的激光输出力和较高的热稳定性，在耐磨性和疲劳强度要求较高透镜；激光一MAG复合焊和激光填丝焊所用电弧焊机的重要零部件中获得了广泛应用L53。1Crl7Ni2是马氏及送丝

5、装置为奥地利Fronius公司的TPS5000型数字体不锈钢系列中强度与韧性搭配较好的一种钢种，对化焊接电源及送丝系统。氧化性酸、大部分有机酸以及有机盐类的水溶液有良1．3试验方法好的耐腐蚀性，适用于对强韧性和耐腐蚀性要求较分别采用激光焊、激光填丝焊及激光一MAG复合高的零部件制造。38CrMoA1A和1Crl7Ni2均属于淬硬焊三种焊接工艺方法进行38CrMoA1A与1Crl7Ni2对接焊试验，用于激光焊的试板不开坡口，而用于激光填收稿日期：2013一O8—01基金项目：国际科技合作基金资助项目(20lODFR50770)；高档数控机床丝焊和激光一MAG复合焊的试板需开坡口，主

6、要焊接与基础制造装备科技重大专项(2011ZX04016—061)。规范参数见表4，坡口的形状及尺寸如图1所示。2013年第12期21学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com