針對(duì)液壓缸用高強(qiáng)鋼焊接接頭性能及組織研究

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1、液壓缸用高強(qiáng)鋼焊接接頭性能及組織研究周阿芳。王志遠(yuǎn)。韋金鈺，高二輝(徐州徐工液壓件有限公司，江蘇徐州221004)摘要：研究了液壓油缸用高強(qiáng)鋼采用小熱輸入情況下，600MPa級(jí)焊材焊接的對(duì)接接頭組織和性能。結(jié)果表明：焊接對(duì)接接頭的拉伸強(qiáng)度、沖擊性能和冷彎性能優(yōu)良，C(20MnTiB)

2、獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001—4837(2013)09—0020—04doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2013．09．003MechanicalPropertyandMicrostructureoftheHighStrengthSteelWeldedJointUsedinHydraulicCylinderZHOUA—fang，WANGZhi—yuan，WEIJin—yu，GAOEr—hui(XuzhouXugongHydraulicComponentCo,，Ltd．，Xuzhou221004，Chi

3、na)Abstract：Theweldingbuttjointperformanceofthehighstrengthsteelusedinhydrauliccylinderwasre—searched．Theresultshowsthat：withsmal1heatinputand600MPagradeweldmetarial，theresultsofthetensilestrength，impactvalueandcoldbendingpropertyarcgood．Althoughthecarbonequivalento

4、f20MnTiBislowerthanthatof45，20MnTiBismoreinclinedtoharden，andinHAZ，mostofthestruc—turesisthelowercarbonmartensite．Withproperheatinput，20MnTiBcanbeusedinmanufacturingofthehydrauliccylinder．Keywords：20MnTiB；weldingperformance；metallographicstructures金鋼，常用于冷鐓高強(qiáng)度螺栓和制作一些

5、尺寸較0引言小、中等負(fù)荷的滲碳齒輪等單體零件，目前鮮見有關(guān)于其應(yīng)用于液壓缸焊接的報(bào)道。文中近年來，隨著工程機(jī)械行業(yè)的迅猛發(fā)展，尤其對(duì)其焊接性進(jìn)行研究，為其應(yīng)用于結(jié)構(gòu)件提供了是水泥泵車等工程機(jī)械要求自重輕，對(duì)油缸材料一定的依據(jù)。強(qiáng)度、韌度及焊接性等都提出了越來越高的要求。尤其是要求在使用狀態(tài)下其屈服強(qiáng)度可達(dá)9501試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法MPa以上，使得傳統(tǒng)的碳鋼和27SiMn不再能滿足使用要求。因此，新型的高強(qiáng)度輕型材料逐漸應(yīng)缸體材料20MnTiB為調(diào)質(zhì)狀態(tài)，缸底材料用于工程機(jī)械行業(yè)。20MnTiB作為一種含B低合45鋼為鍛件正火處

6、理狀態(tài)。焊絲選用ER60一G，第30卷第9期壓力容器總第250期直徑1．2mm；焊接保護(hù)氣采用85％Ar+15％性能如表2所示。CO。缸體材料主要化學(xué)成分如表1所示，力學(xué)表1缸體材料化學(xué)成分％成分CMnsiSPCrNiTiCuB含量0．231．80．40．0o6O．02O．100．040．080．090．0o9表2缸體材料力學(xué)性能0MnTiB=188o【=，r4=192℃。兩者焊接性均較項(xiàng)目抗拉強(qiáng)度斷面伸長(zhǎng)率斷面收縮率夏比沖擊差，預(yù)熱溫度以45鋼為基準(zhǔn)，考慮到板厚和實(shí)際／MPa／％，％吸收功／J生產(chǎn)，確定預(yù)熱溫度為200℃。考

7、慮到管壁厚影數(shù)值11101252103響，采用焊后4h石棉被保溫以減弱冷裂傾向。缸體和缸底金相組織見圖1?？梢钥闯?，該根據(jù)國(guó)際焊接學(xué)會(huì)的碳當(dāng)量計(jì)算公式，低合金高強(qiáng)鋼組織以穩(wěn)定的回火索氏體為主，組20MnTiB為0．54％，45鋼為0．55％，Ceq(ⅡW)=織致密，晶粒細(xì)小，單位體積內(nèi)晶界多，強(qiáng)韌化作0．4％～0．6％時(shí)，特別是C(11w)大于0．5％用大，具有較好的沖擊韌性。時(shí)，鋼材易于淬硬。因此根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式加計(jì)算，(a)缸體顯微組織(b)缸底顯微組織圖1試驗(yàn)?zāi)覆娘@微組織結(jié)構(gòu)示意液壓油缸缸筒環(huán)形焊縫的焊接方法多是熔化極氣體保

8、護(hù)焊，為了滿足焊接施工要求，對(duì)該低合金高強(qiáng)鋼進(jìn)行了熔化極氣體保護(hù)焊對(duì)接接頭試驗(yàn)，試驗(yàn)件采用~232mm×20mm調(diào)質(zhì)無(wú)縫鋼管，兩對(duì)接部分長(zhǎng)度分別為155和165mm，其中插接部分長(zhǎng)度為10mm。接頭形式如圖2所示。使用KR500焊接電源，嚴(yán)格按照設(shè)定的工藝參數(shù)進(jìn)行施焊。焊接參