30CrMnSi钢激光熔覆修复技术研究

为探讨30CrMnSi钢激光熔覆修复技术,采用激光熔覆工艺进行了试验研究。采用金相显微镜对微观组织进行表征,采用显微硬度计、拉伸试验机对性能进行测试,采用扫描电镜仪观察断口形貌。研究发现,激光熔覆后的熔覆区域分为母材区、热影响区、熔合区及熔覆区4个部分。熔覆区显微硬度相比母材提高约2.5倍,表层熔覆区硬度最高,母材硬度最低。激光熔覆后抗拉强度高于母材70 MPa,熔覆正火处理后抗拉强度高于母材110 MPa。母材试样拉伸断裂为韧性断裂,断口呈韧窝形态,熔覆后试样拉伸断裂为脆性断裂,断口呈准解理断裂。熔覆后正火热处理,提高了抗拉强度及韧性。

30CrMnSi钢CO_(2)焊接冶金缺陷形成机制研究

目的解决30CrMnSi钢焊接性差,用CO_(2)气体保护焊接时易产生裂纹、气孔等缺陷的问题。方法通过刚性拘束焊接裂纹试验模拟某型飞机后边条盒段在实际焊接过程中母材所受到的拘束,针对焊接裂纹类型及形态,确定焊接裂纹的形成机制。同时,对焊缝中的气孔进行了分析。结果接头中容易产生冷裂纹,在高应力条件下,应力集中发生在微裂纹尖端,最终在氢的影响下开裂。结论采用能量密度比较集中的TIG焊替代原来采用的CO_(2)气体保护焊有利于减少或消除气孔缺陷。可以通过优化结构设计和焊接次序,降低应力集中,来减轻焊接热作用对裂纹敏感性的影响。同时,避免在拐角处或焊接可达性差的位置施焊,可以降低气孔率。

低温冷风微量润滑在30CrMnSi结构钢切削加工中的应用

低温冷风微量润滑技术是结合微量润滑技术与低温冷风技术的先进清洁切削技术,通过对30CrMnSi结构钢材料低温冷风微量润滑的冷却工艺参数与转速、进给速度及背吃刀量等切削工艺参数的适配性研究,在充分发挥低温冷风微量润滑技术的绿色环保优势前提下,确保生产效率与质量,实现绿色制造,并显著提高局部区域表面质量。

2205双相不锈钢与30CrMnSi焊接工艺研究

针对异种钢2205双相不锈钢与液压油缸常用材质30CrMnSi,从试验材料、异种钢焊接性、焊接工艺等方面进行探讨,分析焊接接头性能,确定合适的多层多道焊及单层单道焊焊接工艺,为2205双相不锈钢在液压支架上的应用提供了经验。

30CrMnSi钢激光焊接工艺研究

为减小薄板30CrMnSi钢的焊接变形,提高焊接效率,采用CO2激光对其进行了激光焊接工艺研究。采用激光显微镜、扫描电镜仪对微观组织进行了表征,采用显微硬度计、材料试验机等仪器对性能进行了测试。研究发现,激光焊接后的焊接接头分为焊缝区、热影响区、母材以及焊缝与热影响交界区和热影响与母材交界区5个部分。焊缝与热影响交界区显微硬度最高,母材显微硬度最低。焊接速度越快,焊缝的显微硬度越高,焊缝越窄。焊接速度越快焊接变形越小,激光功率4 kW、焊接速度8 m/min条件下,100 mm长度范围内的变形0.1 mm.激光焊接接头的抗拉强度高于母材110~170 MPa,母材为韧性断裂,断口呈典型的韧窝形态,热影响区发生脆性断裂,断口呈准解理断裂,随着焊接功率和速度的提高,热影响区的拉伸强度有降低的趋势。

CMT法30CrMnSi钢板表面熔敷CuSi3接头组织结构特征

利用CMT(cold metal transfer)技术在30CrMnSi钢板表面熔敷CuSi3;采用背散射、能谱分析及X射线衍射等方法对接头区显微组织及成分进行了研究。结果表明,CMT技术实现了熔敷层与基体的冶金结合,送丝速度为5.0 m/min,焊接速度为17.0 mm/s时,稀释率极低;界面区由Fe3Si化合物、α-Fe及ε-Cu组成。送丝速度较低时,界面结构为Fe3Si/α-Fe+ε-Cu/α-Fe,熔敷区出现Fe2Si化合物;提高送丝速度,界面结构为Fe3Si+α-Fe+ε-Cu/α-Fe+ε-Cu,Fe2Si化合物被Fe3Si化合物取代;进一步提高送丝速度,界面结构为α-Fe+ε-Cu,弥散分布的球状富铁相聚合成长为星状及大块团状的α-Fe固溶体。送丝速度的变化对熔敷区组织具有显著影响。

30CrMnSi钢的亚温淬火工艺研究

对30CrMnSi钢的亚温淬火工艺进行了研究,并对其显微组织和力学性能进行了分析。结果表明,30CrMnSi在820℃亚温淬火和590℃高温回火条件下,其力学性能可以达到常规热处理水平,满足使用要求。

30CrMnSi钢热处理工艺改进

为了提高30CrMnSi钢的冲击韧度,用亚温淬火+中温回火工艺代替常规调质工艺。结果表明:改进工艺不降低试样的硬度,而冲击吸收功从54.5 J提高到86.7 J,达到原来的1.6倍,同时避免了第二类回火脆性,满足了高端液压油缸的工况环境要求。

激光熔凝30CrMnSi钢

用CO2激光器对30CrMnSi钢表面进行激光熔凝处理,对表面改性层的硬度进行了测试与分析。结果表明:表层有极高的硬度,最高硬度达812.1HV,约是基体硬度的2倍,从硬化层到基体硬度急剧下降;工艺参数影响硬化层的深度、宽度。

稀土对30CrMnSi耐磨铸钢韧性提高的研究

通过对加与不加稀土的30CrMnSi耐磨铸钢的组织分析和性能测定,研究了稀土对其韧性的影响。结果表明,稀土能细化钢的铸态组织,抑制或消除针状和网状铁素体,增加钢中的位错密度及位错马氏体的数量,改善夹杂物的形态及分布,从而提高钢的综合力学性能,特别是冲击韧性。

随焊红外照射对30CrMnSi钢焊接接头组织与性能的影响

使用CO2气体保护焊焊接2 mm厚的30CrMnSi钢薄板,研究随焊红外照射对焊接接头组织及性能的影响。结果表明:在普通焊接条件下,焊接接头完全淬火区组织主要为硬度高的片状马氏体,当使用随焊红外照射后,完全淬火区中的片状马氏体的含量降低。当红外照射灯组与焊枪之间的距离s=250 mm时,其最高硬度值为511.1 HV低于普通焊接条件下焊接接头最高硬度675.2 HV。焊接接头的力学性能有明显的改善,在该条件下,其抗拉强度为950 MPa大于普通焊接条件下的890 MPa抗拉强度,完全淬火区不再是整个焊接接头的薄弱位置。

30CrMnSi焊缝热影响区激光表面重熔

30CrMnSi是中淬透性调质钢,具有良好的综合力学性能,但在焊接场合下,其焊缝热影响区的耐腐蚀性、硬度等力学性能有所下降,从而影响了零件的整体力学性能。用YAG激光器对焊缝热影响区进行激光重熔处理并优化工艺参数,从而改善热影响区的力学性能。本文对表面改性层的金相组织进行了观察与分析,结果表明,扫描速度与电流是影响重熔区组织性能的主要工艺参数。

30CrMnSi钢奥氏体逆相变亚温淬火

研究了二次淬火温度对30CrMnSi钢力学性能的影响,并对奥氏体逆相变亚温淬火后的硬度、强度和显微组织进行了分析。结果表明：经780~855℃奥氏体逆相变亚温淬火,30CrMnSi钢的显微组织为细小的板条马氏体＋条状铁素体,其硬度和强度随温度的升高而增加,在855℃淬火时达到最大值。

30CrMnSi连续冷却转变曲线的测定

利用全自动热模拟试验机研究了30Cr Mn Si钢的组织随冷却速度的变化情况,在此基础上绘制了连续冷却转变曲线,同时,还对不同的冷却速度条件下显微组织硬度进行了测定,为了解和掌握30Cr Mn Si钢的组织转变情况以及合理制定热处理工艺参数奠定理论基础。

30CrMnSi钢T型接头激光焊接工艺研究

为了获得30CrMnSi钢薄板的CO2激光T型接头焊接工艺,采用单一变量试验方法进行T型接头激光焊接试验,并对焊接接头的静拉伸性能以及变形情况进行了检测分析。试验结果表明,激光功率、焊接速度以及离焦量对T型接头的静拉伸性能和变形影响较大。在保证接头良好的力学性能和较小变形量的前提下,较理想的焊接工艺参数为:激光功率3 kW;离焦量6 mm;焊接速度2.5 m/min;保护气流量为He气10 L/min,Ar气15 L/min。

30CrMnSi钢制壳体的近净锻造成形加工技术

采用温锻制坯与冷变薄拉深相结合的复合成形加工方法对30Cr Mn Si高强度钢制壳体进行了近净锻造成形研究。在合理制定了冷变薄拉深件图和温锻预制坯图的基础上,介绍了温锻制坯成形工艺过程和冷变薄拉深成形工艺过程,给出了温锻制坯模具的设计和冷变薄拉深成形的冲头和凹模芯设计应考虑的问题。

30CrMnSi钢的热变形行为与晶粒演化特征

对于初始粗晶的高强钢30CrMnSi进行了圆柱体热压缩实验研究，获得了该种材料在不同温度不同应变速率条件下的真应力一应变曲线以及动态再结晶和晶粒细化的规律。应用峰值应力的实验结果计算出了该材料热变形过程的激活能以及每个实验条件的Z参数，得到了高强钢30CrMnSi的热变形过程以及动态再结晶过程的主要特征变量作为Z参数的函数表达式。发现在z参数=1．0E＋12／s～1．OE＋13／s、工程应变一60％的条件下动态再结晶会产生较好的晶粒细化效果。

30CrMnSi钢斗齿锻造组织和性能研究

某30CrMnSi钢斗齿的生产工艺为锻造成形及锻造余热淬火,对斗齿切割后进行了硬度检测,并在斗齿尾部(使用中易断裂部位)截取冲击试样进行试验,观察断口形貌及微观组织,探讨锻造工艺及热处理工艺对斗齿力学性能及组织的影响。结果表明:30CrMnSi钢锻造斗齿各部位的硬度和冲击功并不相同,齿顶尖处和靠近凹坑处硬度较低,凹坑侧壁冲击功明显低于尾部上边沿。其原因为斗齿终锻温度高,凹坑部位相对较为封闭,冷却条件较差,导致凹坑侧壁晶粒粗大,使该处的冲击功明显降低。

30CrMnSi钢筒形件旋压开裂的原因及改进措施

一种30CrMnSi钢大型筒形件在旋压过程中发生开裂,通过宏观观察、化学成分分析、断口分析、显微组织观察、扫描电镜和能谱分析等方法,并结合对生产过程的排查,分析了筒形件开裂的原因。结果表明:筒形件旋压前热处理工艺不当,导致硬度、组织均不均匀,这是筒形件发生旋压开裂的主要原因;通过改进热处理工艺,选用适用于大型工件的双向交替冷却方式,并对旋压工艺进行改进、完善,此后的旋压件均未发生开裂,产品性能满足技术要求。

30CrMnSi钢/纯铜异种金属焊接接头组织研究

采用OM、XRD、扫描电子显微镜(SEM)等技术,对某教练机燃烧室机匣中30CrMnSi钢/纯铜异种金属氩弧焊构件接头组织特征进行研究,并测试了接头的抗拉强度和显微硬度。结果表明:焊缝在Cu侧呈"V"型形貌,在30CrMnSi侧呈半"Y"型形貌。焊缝组织由富Fe的α相和富Cu的ε相组成,其中α相呈细小弥散的颗粒状和团状分布在ε相基体上。接头两侧的熔合区和热影响区组织和力学性能差异较大,其中30CrMnSi侧的熔合区组织为片状马氏体,其HAZ分为由片状马氏体组成的完全淬火区和下贝氏体与板条马氏体组成的不完全淬火区,钢侧完全淬火区和熔合区的显微硬度最高。Cu侧熔合区组织由富铁α相和富铜ε相组成;Cu侧HAZ由粗大的晶粒组成,是整个接头力学性能薄弱区域,接头室温抗拉强度仅为241 MPa。