高硬度超薄耐磨鋼板在軍工產(chǎn)品上一般用作彈殼類武器外殼和發(fā)動機(jī)殼體，而這些零部件都是焊接而成，生產(chǎn)中常需對其進(jìn)行焊接工藝評定。在一些特定的薄壁管狀產(chǎn)品的生產(chǎn)中，要求焊縫兩側(cè)的基體不許錯位、咬邊，不許變形、開裂，焊縫質(zhì)量要求高，通常按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)I級進(jìn)行驗收，所以其焊接工藝方面的研究尤為重要。鑒于此，對高硬度超薄耐磨鋼板的焊接工藝和焊接應(yīng)力消除等進(jìn)行了一系列的工藝試驗，制定了合理的焊接加工方案，使焊接質(zhì)量和各項性能均滿足設(shè)計要求。
1、高硬度超薄耐磨鋼板焊接性分析高硬度超薄耐磨鋼板是一種中碳調(diào)質(zhì)鋼，其含碳量較高，同時又加入了多種合金元素以保證鋼的淬透性、消除回火脆性及調(diào)質(zhì)處理后的綜合力學(xué)性能。按照國際焊接學(xué)會(ⅡW)推薦的碳當(dāng)量公式計算，該鋼的碳當(dāng)量高達(dá)0.73%，具有較高的淬硬傾向，焊接接頭極易出現(xiàn)硬脆的馬氏體組織，增大了焊接接頭的冷裂傾向。又因高硬度超薄耐磨鋼板Ms點較低，在低溫形成的高碳粗大針片狀馬氏體一般難以產(chǎn)生象低碳馬氏體產(chǎn)生的“自回火”效應(yīng)，導(dǎo)致接頭嚴(yán)重脆化，其冷裂傾向更大。另外，因本產(chǎn)品是在調(diào)質(zhì)狀態(tài)焊接，其熱影響區(qū)被加熱到超過調(diào)質(zhì)處理的回火溫度時將出現(xiàn)強(qiáng)度、硬度低于母材的軟化區(qū)，嚴(yán)重降低接頭性能。鑒于上述情況，焊接高硬度超薄耐磨鋼板時需要采用小線能量且盡量降低焊接接頭的含氫量，并采取焊后及時熱處理的焊接工藝。
2、高硬度超薄耐磨鋼板焊接工藝評定
2.1焊接高硬度超薄耐磨鋼板方法確定根據(jù)提供的材料厚度為1.5mm的板材進(jìn)行試驗。分別以氬弧焊、脈沖氬弧焊、氬弧焊＋填絲三種焊接工藝方案進(jìn)行，均采用單面焊雙面成形。
2.2焊接參數(shù)的制訂氬弧焊工藝：I=130～140A；v=120～150mm/min。脈沖氬弧焊：Ip=130～140A；Ib=18～20A；tp=0.16～0.24s；tb=0.2～0.36s；脈沖頻率8Hz；v=120～150mm/min。氬弧焊＋填絲工藝：I＝150A；v=120～150mm/min。焊絲材料為18CrMoA，直徑為2mm。焊接時均采用直徑3mm的鈰鎢極，并磨尖成一定形狀。氬氣流量為10L/min，噴嘴采用長方形以加強(qiáng)保護(hù)，噴嘴至工件距離為4～5mm，鎢極伸出噴嘴長度為5mm。
2.3焊接高硬度超薄耐磨鋼板工藝流程
（1）高硬度超薄耐磨鋼板焊前清理先用丙酮擦除油污，再用砂布、鋼絲球?qū)⒋覆课磺謇砀蓛簦砸娊饘俟鉂蔀闇?zhǔn)，以防止產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷。
（2）卷制、裝配及焊接將按尺寸下好的板料，通過卷圓機(jī)卷成管狀。先點焊固定，由于是薄板焊接，為防止焊接變形，把點固好的管子放到具有琴鍵結(jié)構(gòu)的直焊機(jī)上進(jìn)行直焊縫的自動焊接。由于琴鍵結(jié)構(gòu)具有均勻的拘束力，能夠在焊接過程中使焊縫受力平衡，傳熱一致性好，使焊縫成型均勻、美觀。為防止冷卻過程中焊接區(qū)氧化，焊槍附有后拖尾罩，并通過芯軸中的凹槽輸送氬氣，保護(hù)焊縫背面。
（3）高硬度超薄耐磨鋼板焊后進(jìn)行無氧化回火處理為有效地提高焊縫的抗冷裂性能，降低焊縫和近縫區(qū)的含氫量，改善焊接接頭的組織性能和應(yīng)力狀態(tài)，焊后需要及時進(jìn)行回火處理。特別強(qiáng)調(diào)指出本產(chǎn)品為防止在回火過程中被氧化，需要在密閉的砂箱中進(jìn)行回火處理。回火溫度為650～680℃，保溫時間是2h，隨爐冷卻到200℃后空冷。
（4）高硬度超薄耐磨鋼板去應(yīng)力處理由于要求其直焊縫平整光滑，正面沒有凹陷，反面沒有余高，且焊縫為殘余壓應(yīng)力，因此熱處理后還要進(jìn)行一次去應(yīng)力處理以達(dá)到要求。所謂去應(yīng)力處理是指用特定工藝將焊縫殘余拉應(yīng)力加工成壓應(yīng)力，并使焊縫光滑平整。高硬度超薄耐磨鋼板焊后將產(chǎn)品放到專用設(shè)備上進(jìn)行去應(yīng)力處理以滿足上述要求。對于該薄板筒形件產(chǎn)品而言，去應(yīng)力處理工藝是必不可少的。
（5）把產(chǎn)品放在校圓機(jī)上進(jìn)行校圓，使橢圓度達(dá)到要求。
3、結(jié)論按照以上評定結(jié)果編制焊接工藝進(jìn)行高硬度超薄耐磨鋼板焊接，工藝可行。薄板焊接時，工裝設(shè)計要合理，防止在焊接過程中變形。選擇合適的焊接線能量，焊后及時進(jìn)行熱處理，可以改善接頭組織性能，消除焊接應(yīng)力。
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