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。

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。

30CrMnSi钢TIG焊冷裂纹形成机制

针对中碳调质钢30CrMnSi在焊接时易出现焊接冷裂纹的问题,采用钨极惰性气体保护焊方法(TIG)对两端点固的30CrMnSi钢试件进行焊接,并分别采用金相及断口分析方法观察了相应的组织及焊接冷裂纹,提出了30CrMnSi钢焊接冷裂纹形成的机制,并探讨了基于控制热裂纹来防止冷裂纹的可行性.结果表明,熔敷金属在冷却过程中产生的热裂纹及晶间微裂纹将促进焊接冷裂纹的出现几率,研究结果对于指导中碳调质钢焊接冷裂纹的控制提出了有益的思路.

热处理工艺对30CrMnSi钢拉伸性能的影响

利用万能电子试验机对热处理后的30CrMnSi钢进行常温拉伸试验,分析热处理对其常温拉伸性能的影响;利用洛氏硬度实验机对不同热处理后的30CrMnSi钢进行硬度测试,找出硬度的变化规律;同时利用扫描电镜对拉伸断口进行形貌分析。结果表明:常规淬火+中温回火和常规淬火+高温回火的硬度较高,塑韧性较高,综合力学性能较好。

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。

30CrMnSi钢的动载磨料磨损

对30CrMnSi钢的动载磨料磨损试验研究指出,30CrMnSi钢的淬火组织具有较高耐磨性。但在不同冲击功下,当冲击功为1.2J时,耐磨性出现了峰值,经与高锰钢的耐磨特性相比表明,在轻、中等载荷冲击下,该钢可以取代高锰钢。

30CrMnSi钢过热组织超细化工艺对比研究

对 30 Cr Mn Si钢过热组织采用多种热处理工艺进行了超细化处理 ,运用定量金相分析技术对处理结果进行了对比和评价 ,并讨论了每种工艺的晶粒细化机制。结果表明 :“两次正火 +淬火”工艺对该钢的过热组织超细化效果显著 ;当循环次数为 2～ 3次时 ,“奥氏体单相循环淬火”

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。

多次补焊对30CrMnSi钢焊接接头组织与性能的影响

以焊缝中心连续气孔为代表,研究了多次补焊对30CrMnSi钢TIG焊接头组织与性能的影响。结果表明,由于多次补焊对焊接接头的重复热作用,导致完全淬火区晶粒粗化、不完全淬火区回火软化,使焊接接头力学性能下降,一、二、三次补焊接头的抗拉强度相比焊接接头分别降低了8.5%、15%和19.8%。

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。

30CrMnSi钢激光-电弧复合焊接工艺研究

30CrMnSi钢采用激光自熔焊接时产生裂纹的几率较高,且焊缝正面易出现下塌现象,无法满足生产使用要求。以5 mm厚30CrMnSi为研究对象,通过接头形貌分析、射线探伤检测及力学性能检验,进行了激光-电弧复合焊接工艺开发。结果表明,采用激光-电弧复合焊接方法且激光在前、电弧在后时可实现该型号材料的单面焊接双面成形,焊缝成形均匀美观;在Y型坡口、坡口角度60°、钝边3 mm的坡口条件下,采用激光功率3000 W、焊接电流90 A可有效避免焊缝内部特别是搭接处产生裂纹;接头平均抗拉强度为1106 MPa,达到母材的90%;接头过热区组织以晶粒粗大的马氏体为主,是热影响区硬度大幅提高的主要原因。

30CrMnSi钢等温淬火

30CrMnSi钢为高强度钢,含铬较少,不含镍,价格比较便宜,在航空、兵器等行业中应用普遍。但是,它具有较严重的回火脆性倾向,冲击韧性较低,用调质工艺,不能完全发挥该材料的高强度特性。 我们经过试验认为,在截面尺寸小于25mm的情况下,采用盐浴等温淬火,得到下贝氏体组织,在强度不下降的同时,明显地提高了冲击韧性。

30CrMnSi钢的等温淬火

30CrMnSi钢是一种使用比较广泛的钢种,由于它强度高,也有一定的韧性和淬透性,而价格相对来说又便宜得多,因此,常用来代替铬钼钢和铬镍钢制造重要用途的零件。