液压缸用高强钢焊接接头性能及组织研究

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1、液压缸用高强钢焊接接头性能及组织研究周阿芳。王志远。韦金钰，高二辉(徐州徐工液压件有限公司，江苏徐州221004)摘要：研究了液压油缸用高强钢采用小热输入情况下，600MPa级焊材焊接的对接接头组织和性能。结果表明：焊接对接接头的拉伸强度、冲击性能和冷弯性能优良，C(20MnTiB)

2、20—04doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2013．09．003MechanicalPropertyandMicrostructureoftheHighStrengthSteelWeldedJointUsedinHydraulicCylinderZHOUA—fang，WANGZhi—yuan，WEIJin—yu，GAOEr—hui(XuzhouXugongHydraulicComponentCo,，Ltd．，Xuzhou221004，China)Abstract：Theweldingbuttjointperformanceofthehighstrengthste

3、elusedinhydrauliccylinderwasre—searched．Theresultshowsthat：withsmal1heatinputand600MPagradeweldmetarial，theresultsofthetensilestrength，impactvalueandcoldbendingpropertyarcgood．Althoughthecarbonequivalentof20MnTiBislowerthanthatof45，20MnTiBismoreinclinedtoharden，andinHAZ，mostofthestruc—turesisthel

4、owercarbonmartensite．Withproperheatinput，20MnTiBcanbeusedinmanufacturingofthehydrauliccylinder．Keywords：20MnTiB；weldingperformance；metallographicstructures金钢，常用于冷镦高强度螺栓和制作一些尺寸较0引言小、中等负荷的渗碳齿轮等单体零件，目前鲜见有关于其应用于液压缸焊接的报道。文中近年来，随着工程机械行业的迅猛发展，尤其对其焊接性进行研究，为其应用于结构件提供了是水泥泵车等工程机械要求自重轻，对油缸材料一定的依据。强度、韧度及焊接性等都

5、提出了越来越高的要求。尤其是要求在使用状态下其屈服强度可达9501试验材料及试验方法MPa以上，使得传统的碳钢和27SiMn不再能满足使用要求。因此，新型的高强度轻型材料逐渐应缸体材料20MnTiB为调质状态，缸底材料用于工程机械行业。20MnTiB作为一种含B低合45钢为锻件正火处理状态。焊丝选用ER60一G，第30卷第9期压力容器总第250期直径1．2mm；焊接保护气采用85％Ar+15％性能如表2所示。CO。缸体材料主要化学成分如表1所示，力学表1缸体材料化学成分％成分CMnsiSPCrNiTiCuB含量0．231．80．40．0o6O．02O．100．040．080．090．0o

6、9表2缸体材料力学性能0MnTiB=188o【=，r4=192℃。两者焊接性均较项目抗拉强度断面伸长率断面收缩率夏比冲击差，预热温度以45钢为基准，考虑到板厚和实际／MPa／％，％吸收功／J生产，确定预热温度为200℃。考虑到管壁厚影数值11101252103响，采用焊后4h石棉被保温以减弱冷裂倾向。缸体和缸底金相组织见图1。可以看出，该根据国际焊接学会的碳当量计算公式，低合金高强钢组织以稳定的回火索氏体为主，组20MnTiB为0．54％，45钢为0．55％，Ceq(ⅡW)=织致密，晶粒细小，单位体积内晶界多，强韧化作0．4％～0．6％时，特别是C(11w)大于0．5％用大，具有较好的冲

7、击韧性。时，钢材易于淬硬。因此根据经验公式加计算，(a)缸体显微组织(b)缸底显微组织图1试验母材显微组织结构示意液压油缸缸筒环形焊缝的焊接方法多是熔化极气体保护焊，为了满足焊接施工要求，对该低合金高强钢进行了熔化极气体保护焊对接接头试验，试验件采用~232mm×20mm调质无缝钢管，两对接部分长度分别为155和165mm，其中插接部分长度为10mm。接头形式如图2所示。使用KR500焊接电源，严格按照设定的工艺参数进行施焊。焊接参