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大型电动机35CrMoA辐板轴焊接工艺

2009-08-21 09:15:44 我要评论(0) 字号:T | T
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大型电动机35CrMoA辐板轴焊接工艺,通过对辐板轴的焊接性分析,确定了焊接时的预热温度、焊接参数和后热处理温度。通过严格控制焊接过程来保证焊接质量。一、概述 辐板轴结构示意辐板轴选用35CrMoA与20g的焊接结构。轴材料为35CrMoA,热处理状态为退火,轴径为340mm。辐板材

    通过对辐板轴的焊接性分析,确定了焊接时的预热温度、焊接参数和后热处理温度。通过严格控制焊接过程来保证焊接质量。

    一、概述

    辐板轴结构示意

    辐板轴选用35CrMoA与20g的焊接结构。轴材料为35CrMoA,热处理状态为退火,轴径为340mm。辐板材料为20g,热处理状态为热轧,板厚40mm,四边开坡口10mm×60°。

    该结构属于厚大件,焊接质量不易控制。20g辐板焊接性好,但四周环焊时,焊缝拘束度大,应力集中。35CrMoA轴焊接性较差,如果不能采取正确的焊接工艺和有效措施,在焊接过程中将会产生热裂纹及焊后冷裂纹,焊后热处理产生再热裂纹,轴产生焊接残余变形,以及同心度易超差等质量缺陷。

    由于辐板轴焊缝承受交变载荷,焊接质量要求高,而且焊缝金属熔敷量大,所以焊接方案初步定为用混合气体保护焊打底和埋弧焊填充。

    二、轴材质的焊接性分析

    轴的化学成分和力学性能见表1和表2。

    表1化学成分(质量分数)(%)

    CSiMnCrMoSP

    0.30~0.400.17~0.350.4~0.70.9~1.30.2~0.3≤0.030≤0.035

    表2力学性能

    σs/MPaσb/MPaδ(%)ψ(%)ak/J·cm-2HBW

    ≥490≥657≥15≥35≥49197~220

    用碳当量法进行焊接性分析,对于wC≥0.18%的低合金结构钢材料焊接性分析,通常采用国际焊接学会(IIW)推荐的碳当量计算公式来评价该钢种的焊接性。经计算35CrMoA钢的Ceq为0.72,表明该钢种焊接性较差。

    35CrMoA钢是有较大的热裂纹敏感性和冷裂纹倾向,必须采用低氢型焊材。为了降低冷却速度,增大氢扩散时间,在焊接工艺上需要采用焊前预热和焊后热处理等工艺措施。

    35CrMoA低合金结构钢含碳量高并含有Cr、Mo等强化元素,在焊后热处理的再热过程中,易在热影响区出现再热裂纹。其再热裂纹可以根据国际焊接协会推荐的公式进行评定:

    ΔG′=Cr+3.3Mo+8.1V+10C-2

    当ΔG′>2时,再热裂纹敏感,易裂。

    将35CrMoA钢的化学成分代入ΔG′,结果为3.43。因此35CrMoA钢的再热裂纹敏感性大,必须从焊接和热处理工艺上采取相应措施,以减小构件的焊接残余应力,降低再热裂纹倾向。

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