努力是成功的基础，信息是成功的动力。分享技术信息，交流技术问题；用态度传播新闻，用能量传播信息。让更多人了解汽车行业的细节
基于屈服强度级高强钢板的焊接工艺特点，研究了钢材焊接热影响区的组织转变规律、焊接冷裂纹的敏感性以及焊接工艺参数对钢材组织和性能的影响。对焊接接头进行了研究。结果表明，钢材具有较强的硬化倾向，焊接过程中应采取必要的措施，防止焊接冷裂纹的发生；焊接工艺参数对焊接接头的组织和性能有一定影响，应合理控制，以保证焊接质量。焊接热输入和焊道之间的温度。
一、前言
对高端液压支架用屈服强度级高强度钢板的焊接性能、配套焊接材料及焊接工艺进行了研究。同时，根据液压支架推架的结构特点，对钢焊接的焊接工艺和接头性能进行了测试和评价。 。
2、试验材料及试验方法
试验所用屈服强度级高强度钢板为该公司生产。交货状态为调质。钢板厚度为20mm。试验钢板的化学成分和力学性能见表1。
钢材配套焊接材料有： 1、德国公司生产的无缝药芯焊丝。该焊丝符合美国AWSA5的要求。标准。 80%Ar+20%CO2气体保护焊熔敷金属的力学性能和扩散氢含量见表2。
利用快速膨胀仪研究了不同焊接热循环条件下焊接热影响区（HAZ）过热区的组织转变规律；塞子的冷裂纹试验按照国家标准进行钢材抗拉强度图，采用微机控制的五头塞子试验机。闩锁试件取自20mm厚钢板的1/4。试验片的直径为6mm。闩锁试件的缺口形式和尺寸如图1所示。
使用断裂准则评价插塞试验；斜Y坡口焊接裂纹检验依据国家标准。 189规定，试件焊后放置48小时，检查表面及截面裂纹；几种不同焊接线能量和不同道间温度下钢对接接头性能试验的焊接工艺如表3所示，试板尺寸为20mm×150mm×300mm，采用单面30°V形槽;焊接接头冲击试验和焊缝金属拉伸试验按国家标准进行；使用标准金相分析方法对焊接接头的结构进行分析。
3 测试结果与分析
3.1 钢焊接冷裂纹敏感性
不同焊接热循环条件下钢焊接HAZ过热区的组织和硬度如表4所示。
可以看出，钢中出现贝氏体的临界冷却时间为60s，马氏体转变结束的临界冷却时间为260s。当t8/3≤60s时，HAZ过热区组织为100%M，硬度为；此时HAZ过热区的组织为100%B。随着t8/3的增加，HAZ过热区的硬度值进一步降低，但变化幅度较小。
从表5试验结果可以看出，当t8/3≤260s时，焊接热影响区组织中存在马氏体，表明钢材HAZ有较强的硬化倾向。采用常规电弧焊方法进行焊接时，受热影响的区域不可避免地会产生硬化组织。因此，在实际焊接过程中，应采取必要的工艺措施，防止焊接接头产生冷裂纹。不同预热温度下钢板销的临界断裂应力测试结果如图2所示。
可以看出，随着预热温度的升高，顶头的临界断裂应力增大。当预热温度为100℃时钢材抗拉强度图，顶头的临界断裂应力达到钢材的实际屈服强度（）。销钉试验结果表明，采用焊丝，预热100℃并在适度约束条件下焊接，可以防止焊接冷裂纹的发生。表6为不同温度条件下钢材斜Y坡口焊接裂纹的试验结果。
可以看出，随着预热温度的升高，焊缝表面和断面的裂纹率降低。当预热温度超过125℃时，焊缝表面及断面裂纹率为零。斜Y形坡口焊接裂纹试验结果表明，在严酷约束条件下使用焊丝焊接钢材时，预热温度不应低于125℃。
3.2 焊接工艺参数对焊接接头组织和力学性能的影响
由于焊接热输入和焊道间的温度变化会影响焊接热循环过程，从而对焊缝金属和焊接接头热影响区的显微组织和力学性能产生影响。为了了解焊接热输入和焊道间温度变化对钢焊接接头组织和力学性能的影响，为焊接工艺制定提供依据，采用表3的焊接参数对钢进行试验不同的焊接热输入量和焊道之间的不同温度。对对接接头的力学性能进行了测试，并对焊接接头的组织进行了分析。
不同焊接热输入和焊道间温度条件下焊接接头焊缝金属拉伸试验和低温冲击试验结果分别见表6。可见，热输入的变化对焊缝金属的拉伸性能影响不大，但对焊接接头的低温冲击性能有一定的影响。随着热输入的增加，焊接接头的AKV-20℃呈现下降趋势，特别是焊缝金属的冲击吸收能显着下降。因此，为了提高焊接接头的冲击韧性，用焊丝焊接钢板时，应适当控制焊接热输入；
随着焊道间温度的升高，焊接接头焊缝金属的抗拉强度和屈服强度下降，断后伸长率变化不大，而焊缝金属和热影响区的AKV-20℃焊接接头的强度呈上升趋势。其中，焊接热影响区的冲击吸收能得到显着提高。采用光学显微镜对三种不同焊接条件下钢焊接接头焊缝金属和焊接热影响区的显微组织进行了分析。结果分别如图3和图4所示。
可以看出，不同焊接工艺参数下焊缝金属的金相组织为细小的针状铁素体和贝氏体混合组织。与2号、4号相比，焊道间温度由150℃升高至200℃，焊缝金属金相组织变化不明显；与2号、3号相比，焊接热输入增加了1.04kJ/mm。到1.45kJ/mm时，焊缝金属组织中出现粒状贝氏体。不同焊接工艺参数下，钢焊接过热区组织为马氏体和贝氏体混合组织。
2号焊接过热区金相组织为马氏体+少量下贝氏体； 4号焊接过热区金相组织为下贝氏体+马氏体，其中下贝氏体比例较大； 3号焊接过热区金相组织为马氏体+少量下贝氏体。分析表明，焊接热输入的增加、焊缝金属组织中粒状贝氏体的出现以及重热区比例的减少，导致焊缝金属的低温韧性下降；而焊缝温度从150℃提高到200℃时，焊接过热区下贝氏体比例的增加是韧性提高的主要原因。考虑到焊接接头的拉伸和冲击性能，焊接线能量控制在1.04kJ/mm左右、焊道间温度控制在150℃左右较为合适。
3.3 钢焊接接头综合力学性能
采用2号工艺焊接参数焊接20mm厚的对接接头。试板凹槽尺寸为：单面30°V形凹槽，钝边2mm，装配间隙2mm。按照国家标准，分别对焊接接头的拉伸性能、冲击性能和弯曲性能进行测试。
焊接接头从母材上拉伸断裂，抗拉强度为；焊接接头侧弯（弯头直径为试样厚度的3倍，弯头为120°）完好；焊缝金属和焊接热影响区-20℃夏比V型缺口平均冲击功分别为42.56J。焊接接头综合力学性能满足高端液压支架推架的设计要求。
3.4 产品应用
采用该焊接工艺生产的推杆已通过行业标准强度和寿命测试、欧洲长墙支架结构件测试标准强度和寿命测试。推架焊接质量经受住了矿山作业现场恶劣环境和高强度采矿的考验。
四个结论
结果表明，钢材具有较强的硬化倾向，焊接过程中应采取必要的措施，防止焊接冷裂纹的发生；焊接工艺参数对焊接接头的组织和性能有一定的影响，应合理控制，以保证焊接质量。焊接热输入和焊道之间的温度。研究成果已成功应用于高端液压支架焊接。
汽车人专业群：汽车主机厂、一级供应商的高素质技术交流群。目的：学习、交流、信息共享。通过微信加下面编辑的群。入群说明：专业组
