特殊焊接件【20CrMnTi钢高真空电子束焊接】

材料名称：20CrMnTi钢档位齿轮，超速档结合齿环
浸蚀剂：4%硝酸酒精溶液
处理情况：20CrMnTi钢齿轮和齿环经过表面层渗碳后，采用30kV高真空电子束焊接，焊接深度约为5mm。齿轮及齿环表面渗碳深度均约0.8mm。
组织说明：图1为20CrMnTi钢档位齿轮和超速档结合齿轮焊接成一体的实物照。
   图2所示为具有表面渗碳层的齿轮和齿环电子束焊接件的焊缝及其附近金属的剖面低倍组织。图上部浅灰色倒三角形为电子束焊接形成的焊缝金属区，左侧为齿轮，右侧为齿环区。齿轮和齿环表面的深灰色层为渗碳层。
   图3所示为焊缝中心区的组织：针状马氏体加少量小块残余残留奥氏体，硬度为65HRC。
   图4所示为齿轮与齿环表面渗碳层内过共析-共析组织区域中的焊缝-母材热影响过热区组织。图左侧为焊缝组织（针状淬火马氏体），右侧为母材过热区组织（粗针状自回火马氏体和少量残留奥氏体），中部熔合区组织为针状马氏体和少量残留奥氏体。
   图5所示为位于齿轮与齿环表面渗碳层内偏邻共析层的过渡区中的焊缝-母材热影响过热区组织。图左侧浅色区组织为焊缝区组织细针状淬火马氏体，右侧为母材热影响过热区组织（针状马氏体和托氏体）。
   图6所示为齿轮与齿环内部未受表面渗碳影响区内的焊缝-母材热影响过热区组织。图左侧为焊缝组织（针状及板条状回火马氏体及少量小块铁素体），右侧为母材过热区组织（板条状马氏体和少量块状铁素体）中部（偏左侧）为熔合线组织（针状马氏体＋板条状马氏体＋铁素体，其中铁素体呈细小块状稍有聚集状分布）。
   图7所示为齿轮与齿环最表面层与焊缝区紧邻的母材热影响过热区组织，即针状马氏体和数量较多的残留奥氏体。测得该区硬度为43HRC。
   图8所示为焊缝底部的组织及裂纹，组织为针状马氏体及板条状马氏体和块状铁素体，裂纹呈网状及半网状分布。
   图9所示为齿轮与齿环电子束焊缝底部区内的裂纹全貌。裂纹主要呈网状及半网状分布，具有明显的沿晶分布特征，它是在焊接过程中产生的结晶裂纹。
   对具有渗碳层的20CrMnTi钢进行焊接时，由于渗碳层的存在，使工件由表及里的材料成分不断地变化，因此在焊接后，从表面至内部所形成的焊缝及母材热影响区的组织也会随之发生相应的变化，特别是处于不同碳含量层的母材热影响区的组织之间差异更为明显。
   焊缝中的结晶裂纹是一种焊接缺陷。焊接过程中熔池凝固时，在液相与固相并存的温度区间，由于结晶偏析和收缩应力应变作用，沿一次结晶形成的裂纹，即结晶裂纹。它只发生在焊缝中，有纵向裂纹和横向裂纹，结晶裂纹的显微特征为沿晶向开裂，属于晶间裂纹。本例中出现的网状和半网状裂纹即为具有晶间裂纹特征的结晶裂纹，液相与固相间的温度区间越大，结晶偏析越大，冷却速度越快，越容易产生结晶裂纹。本例中的焊缝主要处于渗碳层的高碳（过共析及共析）区，焊缝熔池的液/固相间的温度区间较大，加上电子束焊接具有极快的冷却速度，致使在焊缝中容易产生结晶裂纹。因此，材料的含碳量及含合金元素量越高越容易产生焊接裂纹。这种裂纹可用散焦电子束预热法加以预防。

==========================================================

   现场金相/金相复型是江苏纳纪检测技术有限公司的优势检测项目。现场金相复型最早应用于电厂检修，通过分析珠光体球化等来预期老化程度及材料寿命。后拓展应用于石油化工中的现场检测，失效分析、不锈钢的晶间腐蚀及其敏感性等均可通过现场金相复型来完成。
目前常用的检测标准如
GB/T 17455-2008无损检测表面检测的金相复型技术
DL/T 652-1998 金相复型技术工艺导则
DL/T 884-2004 火电厂金相检验与评定技术导则
ASTM E1351-2001  现场金相复制品的生产和评定标准实施规范
如有检测需求，请联系纳纪检测，我们将竭诚为您服务！
王经理： TEL:136 7510 0086（微信同号）  QQ:80061208

特殊焊接件【20CrMnTi钢高真空电子束焊接】

欢迎注册小金虫金属工程实验室~

Ta的文章(1693)发帖

热门推荐

推荐关注

金属材料检验检测&解决方案