42CrMo/Q345异种钢焊接接头疲劳性能试验研究
2021-11-09范玉婷
热处理技术与装备 2021年5期
任 玲,范玉婷
(1.江苏农牧科技职业学院 农业工程学院,江苏 泰州 225300; 2.鞍钢集团北京研究院有限公司,北京 102200)
异种钢结构的部件因其性价比高、强度高、耐腐蚀性强等优点在航空航天、轨道交通等高端领域得到了广泛的应用。异种钢在化学成分、组织结构和物理性能等方面存在较大的差异,在实际的焊接中由于焊接方法、焊接工艺选择不当,容易产生裂纹和热影响区软化等缺陷,造成焊接接头断裂,断裂中大部分是由于承受重复性载荷引起的疲劳断裂。据资料统计,由疲劳裂纹引起的焊接结构失效断裂事故占总断裂事故的80~90%以上,疲劳破坏是在交变动载荷的作用下产生的[1-3],整个过程包括裂纹的产生、裂纹的扩展以及瞬间破坏。
本试验采用对母材影响较小的炉中钎焊方法,研究表明采用纯铜钎料焊接42CrMo和Q345单一材料时可获得良好的力学性能焊接接头[4-5],目前没有报道用纯铜钎料进行42CrMo和Q345异种钢钎焊的研究。铜基合金是钎焊钢铁首选的焊料,其对钢具有良好的润湿性,能提高焊缝的性能,但纯铜钎料成本更低,而且纯铜强度低,远低于42CrMo钢和Q345钢。因此,本试验采用无氧纯铜TU1为钎料对42CrMo和Q345异种钢进行焊接,在焊接温度、保温时间、接头接触面积等参数条件相同的情况,通过查阅资料,确定合理的钎缝间隙范围[6-7],分别选取1.10、0.75、0.50、0.35和0.15 mm 5个间隙值,42CrMo和Q345钎焊后对其焊接接头进行疲劳试验,分析焊缝的疲劳性能。
1 焊接试验材料和工艺
1.1 试验材料
试验母材选取42CrMo和Q345钢锭,铸锭直径φ300 mm、高80 mm,化学成分见表1,室温物理性质见表2。……
登录APP查看全文
