消除应力回火对30CrMnSiNi2A真空电子束焊接头组织和力学性能的影响
2022-06-07陈素明杨平贺韡张锰王文博张兵宪
焊接 2022年3期
陈素明,杨平,贺韡,张锰,王文博,张兵宪
(1.中航西安飞机工业集团股份有限公司,西安 710089;2.空军装备部驻西安地区第一军事代表室,西安 710089)
0 前言
30CrMnSiNi2A合金钢是一种性能优良的航空航天结构材料,主要用作飞机的起落架、平尾大轴、发动机架及高压连接件等重要结构部件,焊接结构是其应用的主要形式之一[1-3]。但该钢在焊接过程中易出现淬硬组织,从而造成焊缝硬度高、脆性大,对焊接冷裂纹较敏感[4-7]。一般在工程应用当中采取焊后立即高温回火,以降低焊缝中的氢含量和焊接过程产生的应力,从而避免产生裂纹。但是飞机零件结构复杂,一个组件常由几个零件组成,需进行多次焊接,每次焊后必须进行高温回火,多次回火是否影响焊接接头的组织和性能,国内文献对此类论题鲜有研究。
文中针对30CrMnSiNi2A超高强度钢电子束焊接接头试验件分别进行一次消除应力回火和三次消除应力回火,来研究消应力回火处理对零件组织和性能的影响,同时研究了焊接接头疲劳性能与热处理原材料疲劳性能的差异,对30CrMnSiNi2A真空电子束焊接工艺的实际生产操作起到了指导意义。
1 试验内容及方法
1.1 试验材料
试验用料为15 mm厚30CrMnSiNi2A超高强度钢锻件板材,成分符合GJB 1951A—2020《航空航天用优质结构钢棒规范》标准要求,热处理状态为正火+高温回火。机械加工为300 mm×200 mm×7.5 mm和300 mm×200 mm×10.5 mm焊接试板,焊接试验的接头形式为锁底对接,如图1所示。焊接设备为法国泰克米特GENVOA98型真空电子束焊机,试件焊接工艺参数见表1。……
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