中碳调质铸钢焊接接头焊后消应力处理研究

郑春雷 杨永强 欧阳建国 李 川

(1.燕山大学材料学院材料综合实验教学示范中心，河北066004；2.巨力索具股份有限公司河北省吊索具工程技术研究中心，河北072550；3.中信戴卡股份有限公司工程技术研究院，河北066011)

G34CrMo4是一种欧标材质的中碳调质铸钢，化学成分与国标材质ZG35Cr1Mo相当，表1为两种材质的化学成分对比分析。该材质广泛应用在高强度浇注接头上，由于其强度高，极大地减轻了锚具的自重，为锚具轻量化生产提供了保障。由于铸钢在铸造过程及调质过程中产生了双重应力，加上本身的铸造缺陷，调质处理后很容易在产品表面形成裂纹等缺陷，需要进行焊接修补。本文通过模拟补焊两组锚具试板，一组进行焊后消应力处理，一组不进行焊后消应力处理，最后对试验数据进行对比。

1 母材的可焊性分析

本试验用G34CrMo4钢主要化学成分见表2。

表1 G34CrMo4钢及ZG35Cr1Mo钢化学成分对比(质量分数，%)Table1 Comparison of chemical composition of G34CrMo4 steel and ZG35Cr1Mo steel(mass fraction,%)

表2 G34CrMo4钢主要化学成分(质量分数，%)Table 2 Main chemical composition of G34CrMo4 steel(mass fraction,%)

由表2可见，G34CrMo4为中碳调质铸钢，为了保证淬透性和提高抗回火性，加入了一定数量的Cr、Mo等合金元素，强度主要还是取决于较高的含碳量，用国际焊接协会(IIW)推荐的碳当量公式来计算，本试验用钢的碳当量CE高达0.63，可焊性较差。此钢种淬硬倾向十分明显，冷裂倾向较为严重，并且马氏体中含碳量较高，对冷裂纹的敏感性较大，尤其在焊接热影响区的过热区容易产生高碳马氏体，造成焊接热影响过热区的脆化现象。通常情况下，该钢种需要在退火状态下进行焊接，焊接完成后再进行调质处理，使得整个焊接接头的性能达到使用要求。……