火電系統石家莊風機廠風機用鋼的焊接試驗研究（3）

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1.2.2 B鋼的爆接研究
B鋼中的合金元素以鉻和街為主,鉻元素的主要作用是可提高鋼的強度和硬度;鉻可提高鋼的高溫機械性能;可以提高淬透性;鉻溶于Fe:,C后,可以使碳化物具有很強的穩定性,阻止碳化物的分解和減緩碳在鐵素體中擴散,能有效地防止石墨化["]。銀是鋼種主要的強化元素,銀對鐵素體具有固溶強化作用,優先進入固溶體使其強化,提高鋼的熱強性;銷有抗氧侵燭的作用;街還能降低熱脆敏感性;提高萍透性_。目前對B鋼 接接頭性能的研究主要包括拉伸性能、沖擊韌性、斷裂初性以及彎曲性能等方面,對B鋼在調質狀態下爆接,煌接接頭的熱影響區不可避免的存在脆化和軟化現象[I9]。一般來說,避免熱影響區脆化主要有兩方面的措施:A)控制組織;通過熱處理方式,使組織的晶粒細化,提高接頭性能;B)初化處理。對于某些特定鋼種,只能通過15化處理來提高熱影響區的初性,即嚴格控制輝接線能量,燥接時采用預熱、后熱處理等工藝措施以提高接頭性能。
Tsay[2i]通過拉伸、沖擊和疲勞裂紋擴展等試驗評價了激光 B鋼接頭的力學性能。結果表明,拉伸試樣斷裂在過回火區,由于回火馬氏體的脆化作用,使得整個燥接接頭的延伸率發生降低;采用激光多道揮多次回火工藝或 后熱處理(525°CXlh)能大幅提高沖擊10性;爆態接頭的裂紋擴展率非常高,并且熱影響區的裂紋擴展率較調質態母材高,但通過激光多次回火或燥后熱處理,可使 縫和熱影響區的裂紋擴展率與母材相近。對壁厚20mm的B鋼進行了禪接,通過嚴格控制預熱溫度和冷卻速度,并且釆用回火爆道技術,避免了烤接熱影響區的脆化。-3(rc下沖擊軔性:溶合線處為147J,溶合線+2nm處為155J,焰合線+5隱處為146J;偉縫及熱影響區的硬度均小于250HV。燥后熱處理后,熱影響區的組織為回火馬氏體、鐵素體和上貝氏體。對B鋼燥接接頭改變岸后熱處理溫度,看出HAZ硬度隨爆后熱處理溫度的提高而降低。熱影響區的沖擊靭性既與燥后熱處理有關,又于母材的化學成分有關。
B鋼屬于中碳調質鋼鋼,這種鋼的偉接性較差。煙接該鋼時,出現的問題主要還是燥接接頭的冷裂紋、熱影響區的硬化和回火區的軟化。
在國外,B鋼廣泛應用于飛機、汽車、電機等軸類、活塞類的耐磨零配件。作為偉件時,一般壁厚和板厚都比較薄。隨著剛強度的提高,板厚的加大,煙接接頭容易產生冷裂紋和熱影響區的脆化及軟化等問題。為了減少掉接接頭冷裂傾向,燥接13mm厚鋼板需預熱約200°C, 25隱厚的鋼板需預熱25(rC,對于50mra厚的鋼板需預熱約300據國外輝接文獻介紹,在 接B時,近縫區產生裂紋的敏感性最大,母材的狀態及燥縫金屬成分對裂紋有一定的影響,經淬火一回火處理的母材比正火一回火處理的母材易開裂。采用與母材成分相近的爆縫金屬,易使近縫區產生裂紋;如果用比母材而與母材相近的2. 25%Cr — l%Mo (質量分數)合金配比的輝縫金屬,則燥后殘余應力較小,不易產生裂紋[25]。