曲面冲击头随焊冲击旋转挤压法控制40Cr钢冷裂纹

张 勇 孙琳琳 綦秀玲

辽宁工程技术大学材料科学与工程学院，阜新，123000

曲面冲击头随焊冲击旋转挤压法控制40Cr钢冷裂纹

张 勇 孙琳琳 綦秀玲

辽宁工程技术大学材料科学与工程学院，阜新，123000

采用随焊冲击旋转挤压法控制高强钢冷裂纹。为了增强加载区域的塑性延展，进行了曲面冲击头的设计，对强拘束度条件下40Cr钢工件,利用冲击旋转挤压曲面头进行了间距分别为80 mm、100 mm和110 mm的随焊加载。采用小孔法测量了接头处的残余应力。实验结果表明，随焊冲击旋转挤压法能够显著减小残余应力，从减小接头残余应力的角度控制了高强钢焊接冷裂纹。

随焊冲击旋转挤压；冷裂纹；残余应力；曲面冲击头

0 引言

中碳调质钢被广泛运用于制造业的各个领域[1]，但中碳调质钢具有较强的焊接冷裂纹倾向，且强度级别越高，冷裂纹的倾向性越大。有研究表明，强拘束状态下冷裂纹会以焊道内微小裂纹为源头[2]，在残余拉应力的作用下扩展。减小残余应力是控制冷裂纹的重要手段之一。现有的控制冷裂纹的方法有焊前预热缓冷[3]、超声冲击[4]和随焊冲击碾压[5]。随焊旋转挤压法最早被用于控制钛合金TC4薄板焊接时产生的焊接失稳变形[6]，该方法通过延展焊缝，减小焊接过程中产生的压缩塑性变形，在消除焊接残余应力方面取得了良好的效果。

本文以40Cr钢为母材，在强拘束度条件下进行焊接。在焊接过程中对仍处于相对较高温度的焊缝施加局部冲击旋转挤压，从而实现焊接冷裂纹的控制。……