30CrMo主油缸焊接工藝刖言30CrMo為中碳調(diào)質(zhì)鋼，由于其自身具有較高的強(qiáng)度、硬度，且具有一定的沖擊韌性，多應(yīng)用于大型工程機(jī)械、壓力容器、潛艇制造等。在中型機(jī)械制造業(yè)中主要用于制造截面較大、在高應(yīng)力條件下工作的調(diào)質(zhì)零件，如軸、主軸以及受高負(fù)荷的操縱輪、螺栓、雙頭螺栓、齒輪等；在化工工業(yè)中用來制造焊接零件、板材與管材構(gòu)成的焊接結(jié)構(gòu)和在含有氮?dú)浣橘|(zhì)中工作的溫度不超過250°C的高壓導(dǎo)管；在汽輪機(jī)、鍋爐制造業(yè)中用于制造450°C以下工作的緊固件，500°C以下受高壓的法蘭和螺母，尤其適于制造300大氣壓、400C以下工作的導(dǎo)管。我公司生產(chǎn)的重點(diǎn)產(chǎn)品主油缸，其缸體和缸蓋均為30CrMo,屬于較高載荷的焊接結(jié)構(gòu)件，且工作條件惡劣，承受一定的壓力，在使用過程中，由于運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦，因此，要求材質(zhì)必須具有足夠的強(qiáng)度和良好的抗疲勞性能，以保證產(chǎn)品的使用壽命。1試驗(yàn)前期準(zhǔn)備1.1焊接性分析30CrMo的化學(xué)成分及力學(xué)性能如表1、表2所示。表130CrMo化學(xué)成分(%)材料CSiMnCrMo30CrMo0.26?0.340.17?0.370.40?0.700.80?1.100.15?0.25表230CrMo力學(xué)性能材料抗拉強(qiáng)度(ob/MPa)屈服點(diǎn)(os/MPa)斷后伸長率(85/%)斷面收縮率(W%)沖擊吸收功(Aku2/J)布氏硬度(HB)30CrMo>620>410>16>40>49196?240根據(jù)國際焊接學(xué)會推薦的碳當(dāng)量計(jì)算公式：Ce=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 (1)根據(jù)式(1)及表1可知，30CrMo的碳當(dāng)量為0.52%?0.73%。隨碳當(dāng)量增加，冷裂紋敏感性增大。當(dāng)合金元素含量處于下限時(shí)，焊接性相對較好，越接近上限淬硬傾向逐漸加大，產(chǎn)生冷裂紋的傾向增大，焊接性逐漸變差。30CrMo合金結(jié)構(gòu)鋼又是在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接，熱影響區(qū)的冷裂傾向會表現(xiàn)得更突出，其焊接性差。如焊接工藝不合理，存在焊接熱影響區(qū)脆化、熱應(yīng)變脆化及產(chǎn)生焊接延遲裂紋的危險(xiǎn)。只有采取合理的焊接工藝措施，才能保證焊接質(zhì)量。1.2焊接方法及焊接材料本產(chǎn)品擬采用埋孤自動(dòng)焊進(jìn)行焊接。參照表3,并結(jié)合焊縫與母材等強(qiáng)度、等韌性的原則，選擇焊絲GHM70+GM70，其性能如表4所示。表3GHM70+GM70熔敷金屬化學(xué)成分(%)GHM70焊絲+GM70焊劑CMnSiSPCrMoNi0.041.60.50.0350.0350.31.5表4GHM70+GM70熔敷金屬力學(xué)性能屈服強(qiáng)度MPa抗拉強(qiáng)度MPa延伸率％AkV(J)-40CGHM70焊絲+GM70焊劑>605>735>18601.3焊接坡口型式及焊接規(guī)范按照圖紙要求設(shè)計(jì)焊接坡口，如附圖所示，焊接規(guī)范參數(shù)如表5所示。

附圖焊接試板表5焊接規(guī)范焊道焊接方法填充金屬電流電壓(V)焊接速度(mm/min)型號直徑(mm)極性電流(A)打底焊SAWGHM704DCEP47029380填充焊SAWGHM704DCEP500?62028?32300?360蓋面焊SAWGHM704DCEP500?62028?32300?3602焊接難點(diǎn)控制由于30CrMo碳當(dāng)量及冷裂紋敏感指數(shù)高，易產(chǎn)生焊接冷裂紋，擬采取以下措施：2.1嚴(yán)格控制線能量為了避免冷裂紋的產(chǎn)生，焊接時(shí)必須嚴(yán)格控制線能量，并盡量縮短根部焊接和層間焊接的間隔時(shí)間，并保證焊接過程的連續(xù)性。同時(shí)，應(yīng)減少工件在高溫時(shí)的停留時(shí)間，以避免奧氏體晶體過熱，焊接時(shí)應(yīng)采用較小的線能量，應(yīng)嚴(yán)格按照焊接工藝的參數(shù)施焊，見表5。2.2合理的預(yù)熱溫度焊前必須預(yù)熱，其目的是為了降低焊接接頭的冷卻速度，減少馬氏體產(chǎn)生的幾率，從而改善焊接接頭組織，以降低產(chǎn)生冷裂紋的幾率。根據(jù)預(yù)熱溫度經(jīng)驗(yàn)公式T=碳當(dāng)量x360°C，可知30CrMo預(yù)熱溫度為187?263C，為保證焊接接頭不出現(xiàn)焊接裂紋、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，本次焊接實(shí)驗(yàn)中選擇預(yù)熱溫度為200C。2.3焊后緩冷焊后立即用石棉布包裹焊接試板，以降低焊接接頭的冷卻速度，從而減少馬氏體產(chǎn)生的幾率，降低冷裂紋傾向。3焊接工藝評定3.1拉伸試驗(yàn)按照AWSD1.1-2010國際標(biāo)準(zhǔn)制作縮截面拉伸試棒，并采用ASTMA370進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。表6拉伸試驗(yàn)結(jié)果試樣號寬度(mm)厚度(mm)面積(mm2)極限載荷(MPa)抗拉強(qiáng)度(MPa)斷裂位置結(jié)果121.4042.50909.50633.9697焊縫，韌性斷裂合格221.4041.30883.82637.3717焊縫，韌性斷裂合格由表6可知，焊接接頭強(qiáng)度與母材相匹配，且高于母材規(guī)定的最低值620MPa，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2彎曲試驗(yàn)按照AWSD1.1標(biāo)準(zhǔn)對焊接接頭進(jìn)行導(dǎo)向彎曲試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表7所示。表7彎曲實(shí)驗(yàn)結(jié)果試樣號彎曲類型結(jié)果備注3456側(cè)彎合格壓頭半徑R=19mm，彎曲角180°由表7可知，焊接接頭彎曲試樣表面未出現(xiàn)裂紋、氣孔等缺陷，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。3.3沖擊試驗(yàn)按照AWSD1.1-2010標(biāo)準(zhǔn)對焊接接頭進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，其結(jié)果如表8所示表8沖擊實(shí)驗(yàn)試樣號位置試樣尺寸(mm)試驗(yàn)溫度(°C)沖擊吸收功(J)平均值(J)7焊縫10x10x55室溫163173810x10x55室溫180910x10x55室溫17810熱影響區(qū)10x10x55室溫1161271110x10x55室溫1671210x10x55室溫100由表8可知，焊縫及熱影響區(qū)的沖擊吸收功均高于母材規(guī)定的最低值49J，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。4結(jié)論4.1采用埋弓瓜自動(dòng)焊焊接中碳調(diào)質(zhì)鋼30CrMo，通過選擇焊接材料GHM70焊絲+GM70焊劑，制定合理的焊接工藝，并嚴(yán)格控制熱輸入，獲得