40CrNiMo与35CrMo的焊接问题

skyloss

近期需要处理一个焊接工艺问题，想请八爷及各位大侠点评一二。@2266998
背景：一个破碎主轴35CrMo调质，直径在800左右，上面切V直角槽，然后焊接立方体的刀座40CrNiMo，100*100*200，刀座与V槽两边焊接。车间在焊接试件的时候，主要是两个问题，第一试了几种焊丝（ER307，309），焊完焊缝就裂，点焊中间裂，焊道中间裂；第二，刀座自身发生开裂，个别点焊的位置，甚至直接母材断裂；第一个问题主要可能是焊接工艺问题，第二个可能是本体热处理叠加焊接的问题。

1. 这两种材料都属于焊接性比较差的，因此预热温度取得比较高，300℃左右，焊后保温手段比较有限，石棉包覆；因为考虑到工艺手段的问题，担心把大轴搞废，不敢使用强度比较高的焊丝，如SQJ857（850MPa级焊丝），所以试用的是几个不锈钢焊丝，最后ER307Si焊接目视尚可。
2. 刀座的材料我们要求的有些高，要求表面HRC56-60，供应商实际按整体热处理的，所以心部硬度也很高，47-48，同时焊接面也面临高硬度的问题。
想请教能否是否有手段如回火可以降低下硬度改善组织，提高下焊接可焊性？或者根本就不能要了，只能另行加工？
3.如果我们更改刀座材质，性能稍好的，与35CrMo接近又好焊的材料有哪些？同种35CrMo？
   或者有更好的焊丝推荐,J107,A507，WE600之类的？

更换弹头

  焊接这类材料，不易。首先如果两者材质不同，焊接后冷却速度不同，就是不同缩，就这个就容易把焊缝撕裂开。对于这类材料适焊性取决于硬化趋势。通过焊前预热焊缝区域可以降低冷却速度而达到降低危险的硬化。评估硬化趋势应计算碳当量，焊接敏感系数，通过数值给予不同的预热温度。以大型矿用挖掘机焊接规范里，这类材料焊前预热在300-350℃。如条件允许，可以用夹具夹持定位，整体进炉加热。
   焊接，选用焊接焊丝，有等强度匹配和低强度匹配。如果没记错话，J107屈服强度960Mpa，但没有低温性能。对于35CrMo调质材料，可查一下J707。电流电压，设引弧收弧板。对于冷裂纹倾向，可以采取多层多道焊，前道焊缝对后一道有预热，后一道对前一道有回火。期间控制层间温度。
   对于这种冷裂纹敏感和约束度大材质，焊后采取后处理。焊接完立刻加热，并保温。可用石棉被包裹。但后处理不能代替焊后热处理。

2266998

这是个复杂的热应力分析计算，不能靠猜测，无法‘定量分析’就解决不了，

要分析预热温度下，俩东西的胀量，知道这个，才能知道冷却过程的应力多大，

再就是分析熔池，熔池怎么冷却下来的，跟连铸那个凝固很类似，就是凝固过程已经产生凝固的部分与未凝固之间过渡区的‘错动’，没有这个错动值，就会一直裂，没有解，

首先，保温过程要长，必须均温，均好了，要个手艺非常棒的焊工，外引弧，这个弧引不好，引弧区就裂，无解，

引进去了，电流要非常准确，就是‘输入热量’要计算的非常好，这是‘过热度’概念，一超就裂，

控制好上述，建立冷却梯度，分布应力，冷却下来，就行了，

一般公司是无力控制的，要求这个环节上各个侉子都非常厉害，缺一环，就呜呼，

核电焊接，鸟直接过来，或者英佬过来，南棒子都不行，

晨曦_hH9FP

看了楼上的解释，我想到了“逃”
除了用焊接，结构上允许其他的连接方式吗？

viney1985

2266998 发表于 2020-5-20 16:07
这是个复杂的热应力分析计算，不能靠猜测，无法‘定量分析’就解决不了，

要分析预热温度下，俩东西的胀量 ...

期待你按8爷的步骤，结果如何。