30CrNiWV鋼屬于低合金超高強度鋼,通常用于國防工業(yè)的結(jié)構(gòu)件,如造殼體及支撐結(jié)構(gòu)等。30CrNiWV鋼經(jīng)淬火和低溫回火后可獲得細(xì)小的馬氏體組織,具有較高的強度、比強度以及回火穩(wěn)定性。不同回火工藝對30CrNiWV鋼力學(xué)性能有不同的影響,同時,采用A-TIG焊對30CrNiWV鋼熱軋板材進(jìn)行焊接,研究其焊接性。
對基材進(jìn)行920℃×1h奧氏體化后再淬火處理,淬火介質(zhì)為油;然后將試樣分成5組,進(jìn)行不同溫度(275、300、325、350和375℃)的回火處理。將熱處理后的試樣在電子拉伸試驗機(jī)和單擺式?jīng)_擊試驗機(jī)上進(jìn)行室溫力學(xué)性能測試,綜合對比力學(xué)性能數(shù)據(jù),選取一個最佳的回火溫度。
焊接試驗采用鎢極氬弧焊(TIG)和活性化鎢極氬弧焊(A-TIG)兩種方法進(jìn)行焊接。TIG焊接試板采用鈍邊1mm,35°單邊V形坡口;A-TIG焊接試板采用直邊坡口,接頭形式均為平板對接,焊前對待試板及填充材料的清理方法相同。試板焊接完成后沿垂直焊縫方向切取力學(xué)性能試樣和金相試樣,對試樣進(jìn)行920℃×1h油冷→300℃×2h空冷熱處理,測試焊接接頭的室溫常規(guī)力學(xué)性能。
隨回火溫度的升高,30CrNiWV鋼強度呈先升后降的走向,塑性變化不大,沖擊韌度降低,最佳的回火溫度為300℃左右。經(jīng)900℃淬火和300℃回火后,30CrNiWV鋼為均勻細(xì)小的回火馬氏體組織;σb=1683MPa,σ0.2=1443MPa,δ5=8.36%,aK=37J/cm2。與常規(guī)TIG焊相比,A-TIG焊可顯著降低焊接熱輸入,接頭力學(xué)性能明顯優(yōu)于常規(guī)TIG焊接頭。(榕霖)