有关高合金工具钢焊接的国内现状

《有关高合金工具钢焊接的国内现状》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com第24卷第3期河南科技大学学报(自然科学版)V01．24No．32003年9月JournalofHenanUniversityofScienceandTechnology(NaturalScience)Sept．2003文章编号：1000—5080(2003)03—0021—04高合金工具钢焊接的国内现状徐东，张柯柯，杨蕴林，韩彩霞(1．河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳471003；2．激光技术国家重点实验室(华中科技大学)，湖北武汉430074)摘要：高合金工具钢的焊接性能较差，但高合金

2、工具钢的焊接在工业上有较广泛的应用。本文综述了高合金工具钢熔化焊、钎焊和固态焊国内焊接研究与应用现状，介绍了超塑焊接在高合金工具钢精密焊接中良好的工业应用前景。关键词：工具钢；高合金钢；焊接中图分类号：TG457．11文献标识码：AO前言高合金工具钢如高速钢、Cr12型钢、基体钢等，其含碳量一般高达0．70％一1．65％，合金元素含量大于10％，液一固相线间隔较大，凝固时易产生严重的成分偏析，热裂纹倾向也较大；高合金钢淬透性好易得到马氏体，故冷裂倾向也大另由于熔化焊的熔合比不易控制，过渡层的形成以及由于线膨胀系数的差异而产生的应力，都使得高合金

3、工具钢与其它材料间的焊接更加困难。因此，有关高合金工具钢焊接的文献较少。但从节约高合金钢，并改善工模具综合性能的角度出发，某些工模具常改进设计为中碳结构钢(45钢等)或低合金中碳钢(40Cr等)与高合金工具钢的双金属结构或复合结构；而在一些特殊场合又需要高合金工具钢与硬质合金等连接。这些结构能充分发挥不同材料性能与经济上的优势互补而在工业上获得了广泛应用j。因此，本文综述了高合金工具钢焊接问题的国内研究与应用现状。1高合金工具钢的熔化焊高合金工具钢采用常规熔化焊易产生裂纹，且变形大，因而熔化焊主要是采用电弧焊、埋弧焊、直流脉冲TIG焊等，用于工

4、模具的堆焊修复和工具的堆焊制造。此外，还有一些采用高能密度焊的场合。1．1堆焊高合金工具钢轧辊常用堆焊方法制造和修复，其最突出的优点是可使轧辊辊身表面具有高硬度、高耐磨性等特点，而辊颈和辊身芯部具有一定的强度和韧性，而且能节约大量的资金J。20世纪80年代哈尔滨焊接研究所研制了既有高耐磨性又有良好耐冷热疲劳性的CrWNiMnSi系轧辊堆焊材料。李午申等采用CAD技术研制出一种具有优良耐磨、耐蚀、耐热性的堆焊焊条，焊前不需预热且不产生裂纹，可改善劳动条件，降低工艺成本。我国在高合金模具钢堆焊专用材料研制方面取得了不少进展)，如哈尔滨焊接研究所针对

5、热作模具堆焊，研制了高耐磨性和高耐冷热疲劳性的CrNiWMoNb等堆焊材料；中国农机研究院等开发了镍马氏体时效钢堆焊丝材。文献[10]报道了含复合稀土锶的高速钢堆焊焊条，其抗裂性能好，韧性和硬度高，采用此种高速钢焊条堆焊修复轧钢机导板，可大幅度提高导板使用寿命；Crl2MoV钢瓷砖模具改用45钢，刃口用此种高速钢焊条堆焊后，模具寿命是原模具的l一3倍，成本是其1／2左右，且模具失效后还可现场进行堆焊修复。文献[8]还报道了Crl2型高碳高铬莱氏体钢模具的微区直流脉冲TIG堆焊补焊修复技术，整体工件在焊接修复过程处于“冷态”，热影响区很小，可避免

6、工件变形。一汽集团技术中心对3Cr2W8V热作模具钢进行了激光熔焊Ni60A、Ni45B镍基自熔合金粉末的工艺试验，涂层平均硬度达HRC64，耐磨性比基体提高3．3倍以上“。堆焊也可用于工具制造。文献[12]将整体高速钢制造的圆拉刀和花键拉刀，改为在18Cr2Ni4W圆柱基金项目：激光技术国家重点实验室开放基金资助项目(2001一Ol10)；河南省教育厅自然科学基金资助项目(2003430211)作者简介：徐东(1973一)男，河南新蔡人，硕士生．收稿日期：2003—02—13维普资讯http://www.cqvip.com·22·河南科技大学

7、学报(自然科学版)2003燕形坯料上堆焊一段或几段高速钢，降低了刀具成本。1．2高能密度焊高能密度焊是指功率密度大于lO'W／cm2的电子束焊和激光焊，它们具有加热集中、热输入低、效率高，焊接变形小，热影响区窄等特点。采用电子束焊的wl8cr4V(齿部)一50C~VA(背部)双金属锯条，比原整体高速钢锯条切割速度提高了3倍，使用寿命提高了20倍。文献[14]还报道了电子束焊的工艺参数：加速电压75kV，束流25mA，焊接速度4m／min，第一聚焦电流500mA，第二聚焦电流455mA，偏压焊接室真空度6．67Pa，电子枪真空度2．67×10～P

8、a。双金属锯条也可采用co’激光焊接，如在激光器输出功率0．7kW，焊接速度2m／min工艺条件下，焊后经高温回火，焊缝剪切强度可达600MPa，达到