42CrMo高强钢的焊接工艺研究

42CrMo焊接工艺1 42CrMo钢焊接性能分析42CrMo钢系中碳调质高强钢，钢的Ceq值高达 0.893%，可焊性较差。

由于母材金属中含碳量高，在焊接过程中，母材金属的一部分要熔化到焊缝金属中去，致使焊层金属含碳量增高，焊缝凝固结晶时，结晶温度区间大，偏析倾向也较大，加之含硫杂质和气孔的影响，容易在焊层金属中引起热裂纹。

特别是在收尾处，裂纹更为敏感。

热裂纹的特征是裂纹垂直于焊缝鱼鳞状波纹，呈现不明显的锯齿形，但也有沿焊缝金属与基体金属交界处发展产生。

为防止产生热裂纹，要求采用低碳钢焊丝，一般焊丝中含碳量在0.15%以下。

42CrMo钢淬硬倾向性大，母材金属热影响区容易产生低塑性的淬硬组织，Ms点又低，因而在淬火区产生大量脆硬的马氏体，导致严重脆化，工件愈厚，则淬硬倾向愈大。

该焊件刚性大，若焊条或焊接工艺选用不当，在焊件冷却至300℃以下时，容易沿热影响区的淬硬区产生冷裂纹。

42CrMo钢的焊接冷裂纹一般是在焊后冷却过程中，在Ms点附近或200～300℃的温度区间产生的。

冷裂纹的起源多发生在具有缺口效应焊接热影响区或有物理化学不均匀的氢聚集的局部地带。

冷裂纹有时焊后立即出现，有时经过一段时间才出现。

而延迟裂纹的危害性更为严重，实践证明，钢种的淬硬倾向、焊接接头的氢含量及其分布，以及焊接接头的拘束应力状态是产生延迟裂纹的三大主要因素。

焊接接头的淬硬倾向主要取决于钢种的化学成分，其次是结构形式，焊接工艺和冷却条件等。

可以采取焊后后热和缓冷等办法来调整冷却时间。

适当延长临界冷却时间C′f ，可降低钢的淬硬倾向。

2焊接工艺2.1 焊接材料的选择高强钢焊接接头的含氢量越高，则裂纹倾向越大。

当局部地区的含氢量达到某一临界值时，开始出现裂纹；之后随含氢量的增加，裂纹尺寸和数量也在不断增加。

产生延迟裂纹时的临界含氢量与预热温度、刚度条件以及冷却条件等有关。

焊接时，焊接材料中的水分，焊件坡口表面的油污、铁锈、以及空气湿度等都是焊缝金属中富氢的主要原因。

轧钢车间通过对作业转换时间原理的学习和应用,认真分析轧机在换辊时的内部作业转换和外部作业转换的工作内容和使用时间,在作业分析的基础上,尽可能将内部作业转换的内容,转化为外部作业转换。

线材生产线成品辊的换辊时间由原60m in 缩短到25m in ,仅此一项,全年就增加线材产量2000t ,多创经济效益40万元以上。

小型材生产线在注重转换作业时间的同时,对工艺路线进行了改造,使停机换辊时间由原11h 缩短到4h ,全年增加作业时间84h ,增加产量2500t ,增加经济效益50万元。

电炉炼钢生产线根据电炉炉体的寿命周期,充分做好更换前的准备工作,使更换炉体的时间由原来的8h 缩短到6h ,全年增加钢产量6520t ,增加经济效益93175万元。

外部作业转换时间在其它设备的大中修中也收到了显著的效果。

四是多能工培训收到显著效果。

多能工培训为企业员工培训工作指明了工作方向和工作重点,使员工培训更能贴近企业的实际,增强了企业职工培训的针对性和实用性;职工通过多工种技能培训,开阔了知识面,提高了适应能力和择业能力,使在岗员工能够大幅度提高工作效率,下岗员工也有了更大的选择余地,对企业与员工双方都有好处。

参考文献:〔1〕　门田安弘著Κ王瑞珠译1新丰田生产方式[M ]1石家庄Π河北大学出版社120011收稿日期:2002211215作者简介:马延恒(19552),男,山东滕州人。

1980年毕业于沈阳冶金机械专科学校锻压专业。

现为山东冶金机械厂助理工程师,从事焊接工艺技术的开发工作。

42C r M o 齿轮轴焊补工艺马延恒(山东冶金机械厂,山东淄博255064)摘　要:针对中碳调质高强钢42C r M o 可焊性较差和齿轮轴的工作特点,选用力学性能低于母材的J 507焊条,焊前整体预热至400℃以减缓焊接接头的冷却速度,施焊过程中控制层间温度保持在(350±20)℃,焊后采用去应力退火处理,保证了42C r M o 齿轮轴锻件的堆焊表面无裂纹。

42C r M o高强度联轴螺栓热处理工艺设计工艺课程设计（论文）题目：42CrMo高强度联轴螺栓热处理工艺设计院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）：教研室：材料科学与工程教研室目录1 高强度联轴螺栓热处理概述 (1)2 42CrMo高强度联轴螺栓热处理工艺设计 (2)2.1 齿轮的服役条件、失效形式及性能要求 (2)2.1.1服役条件、失效形式 (2)2.1.2性能要求 (2)2.2 螺栓材料的选择 (2)2.3 42CrMo钢的C曲线 (3)2.4 42CrMo钢的热处理工艺设计 (5)2.4.1 42CrMo的工艺流程 (5)2.4.2 42CrMo的热处理工艺设计 (6)2.5 42CrMo高强度联轴螺栓的热处理工艺理论基础、原则 (8)2.5.142CrMo高强度联轴螺栓的退火工艺理论基础、原则 (8)2.5.2 42CrMo淬火工艺原理 (10)2.5.3 42CrMo回火工艺理论基础、原则 (12)2.6 选择设备、仪表和工夹具 (13)2.6.1设备 (13)2.6.2仪表 (14)2.6.3设计工夹具 (15)2.7 42CrMo高强度联轴螺栓度热处理质量检验项目、内容及要求 (16)2.8 42CrMo高强度联轴螺栓热处理常见缺陷的预防及补救方法 (16)2.8.1加热时常见的缺陷的预防及补救方法 (16)2.8.2淬火、回火缺陷与预防、补救 (18)2.9 热处理工艺卡 (19)2.9.1 42CrMo退火工艺卡 (20)2.9.2 42CrMo淬火工艺卡 (20)2.9.3 42CrMo回火工艺卡 (21)3. 参考文献 (23)1 高强度联轴螺栓热处理概述高强度螺栓是指性能等级在8.8级以上，不可重复使用，多用于桥梁、钢轨、高压及超高压设备的连接设备。

这种螺栓的断裂多为脆性断裂，应用于超高压设备上的高强度螺栓,为了保证容器的密封,往往需要施以较大的预应力。

淬火状态下ZG42CrMo钢构件的低匹配法焊接后忠涛云南新迪建设咨询监理有限公司摘要：简要分析了Q235A+ZG42CrMo辊体构件焊后整体淬火辊体表面及端面产生裂纹的原因，详细介绍了改为辊套(ZG42CrMo)先淬火，然后再与Q235按低匹配原理，用A507焊条在不预热、不保温的情况下成功解决了辊体焊后淬火会产生裂纹的难题，对中高碳合金钢调质后冷焊技术的应用探讨具有很高的借鉴价值。

关键词：焊后淬火裂纹分析 ZG42CrMo淬火状态高应力低匹配法冷焊1、前言图-1为某系列机械的一批主要部件，要求辊体淬火硬度HRC=56-61。

原采用J507焊条施焊，淬火前焊逢及热影响区未发现裂纹，淬火处理后，几乎每个零件都产生不同程度的裂纹，其裂纹分布的大概位置如图所示。

对比钢的热处理及焊接CCT图，42CrMo钢在焊接条件下的CCT曲线比热处理条件下的CCT曲线向左移动，也就是说在同样冷却速度下焊接时比热处理时的淬硬倾向小。

原因在于，碳化物合金元素Cr、Mo只有在它们充分溶解在奥氏体的内部，才会增加奥氏体的稳定性（即增加淬硬倾向）。

在热处理条件下，可以有允分的时间使碳化物合金元素向奥氏体内部溶解。

而在焊接条件下，由于加热速度快，高温停留时间短，合金元素不能充分溶解在奥氏体中，因此降低了淬硬倾向，即辊套与环板焊后淬火，在42CrMo 侧热影响区的完全淬火区会产生比原先硬度更高的马氏体组织，从42CrMo钢的热处理及焊接CCT图看，热处理条件下冷却速度达22℃/s即可获得100%马氏体组织，而焊接条件下则冷却速度达36℃/s 方可获得100%马氏体组织。

奥氏体向马氏体转变只发生γ-Fe →α-Fe 的晶格改组,属非热的或无扩散的切变，虽然马氏体的成分与母相相同，但碳原子不能像珠光体和贝氏体形成时那样在奥氏体点阵中迁移出它们的间隙位置，相反，碳原子保持限制在间隙位置上。

但(BCC)的八面体和四面体间隙尺寸不利于碳原子的固溶，碳在铁素体中的溶解度比在奥氏体结构中的溶解度小得多，碳的过饱和溶解，使α-Fe 晶格由体心立方晶格变为体心正方晶格，比容减小,故奥氏体向马氏体转变时必然发生体积膨胀，引起具大的内应力，存在大量位错胞和孪晶亚结构。

42CrMo⾼强钢的焊接⼯艺42CrMo⾼强钢的焊接⼯艺研究1 焊接⼯艺拟定1.1 42CrMo钢焊接性能分析42CrMo钢系中碳调质⾼强钢，结合表1中材料化学成分，选⽤国际焊接学会推荐的计算公式，计算42CrMo钢的Ceq值。

Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5=0.877%42CrMo钢焊接性差，淬硬倾向性⼤，母材⾦属热影响区容易产⽣低塑性的淬硬组织，Ms 点⼜低，因⽽在淬⽕区产⽣⼤量脆硬的马⽒体, 导致严重脆化，⼯件愈厚，则淬硬倾向愈⼤。

该焊件刚性⼤，若焊条或焊接⼯艺选⽤不当，在焊件冷却⾄300℃以下时，容易沿热影响区的淬硬区产⽣冷裂纹。

其化学成分和⼒学性能见表1及表2。

1.2 焊丝的选择焊接材料的选配原则是焊缝⾦属的合⾦成分与强度性能基本符合母材标准规定的下限值, 或达到产品技术条件规定的最低性能指标，保证焊缝的强度、塑性、韧性等达到产品的技术要求，同时还应考虑抗裂性及焊接⽣产效率等因素。

该产品技术要求连接处σb≥600MPa，因此选⽤Ф1.2mm的THQ80-1焊丝，型号ER80-G, 其σb≥640MPa，强度与产品技术要求规定的性能指标相匹配。

焊丝的化学成分见表3。

1.3 保护⽓体的选择选⽤80%Ar+20%CO2混合⽓。

单纯的CO2⽓体保护焊具有飞溅⼤、焊缝成形不良、氧化性较强等缺点。

Ar属于惰性⽓体，不溶于液态⾦属；电离时电位低，电弧稳定；密度⽐空⽓⼤, 热导率⼩、⽐热容⼩，保护效果好。

采⽤混合⽓可优化熔滴过渡型式，有效地细化熔滴、减⼩飞溅、加强多层焊道⾦属间的熔合度，改善焊缝成形质量，降低⾼强钢焊接区产⽣裂纹的倾向。

1.4 焊前预热及焊道层间温度焊前预热可以降低焊接冷却速度，降低或避免淬硬马⽒体的产⽣，同时可促进焊缝中氢的逸出，有效防⽌裂纹的产⽣。

要求焊前预热⾄350℃，多层多道焊，控制层间温度320±15℃。

1.5 焊后热处理温度焊后及时进⾏热处理可减少或消除焊接残余内应⼒，改善焊层的显微组织，并可加速焊缝中的氢向外扩散。

浅谈42CrMo与Q345B焊接难点分析及操作技巧摘要：42CrMo中碳调制钢具有良好的强度、韧性以及淬火变形小的特点，常用于载荷较大的工程机械受力结构件中。

但是当对其与其他金属材料焊接时，焊接性低劣的特点则显现无疑。

本文以42CrMo与Q345B焊接工艺为研究对象，对其焊接难点进行分析。

关键词：中碳调制钢、淬透性、热裂纹、冷裂纹引言：我公司承接的某地下工程设备，在主要承载受力件部位，是由42CrMo、30CrMo、Q345B等材质构成，其配件厚均超过20mm。

根据ISO 15614焊接工艺评定覆盖原则，本文以42CrMo与Q345B焊接为研究对象进行操作技术及工艺分析。

一、母材焊接性能分析：1.42CrMo焊接性分析42CrMo 中碳调质高强钢，其化学成分如表1所示。

由此可以看出碳当量Ceq 为0. 91 。

热裂纹敏感系数 Hcs=9.56。

42CrMo 中的合金元素含量高，焊道在凝固结晶的时候，结晶温度区间跨度大，偏析倾向严重，容易在焊缝金属中形成热裂纹。

结合计算的 42CrMo 热裂纹敏感系数 Hcs=9.56，得出结论42CrMo 具有较强的热裂纹倾向。

42CrMo 钢的 Ms 点低，在母材的热影响区易产生淬硬组织，并且工件愈厚，淬硬倾向愈大，在工件冷却过程中淬硬区易产生冷裂纹。

结合计算的 42CrMo 的碳当量 =0.9，得出结论 42CrMo 具有较强的冷裂纹倾向。

表 142CrMo 的化学成分（%）2.Q345B焊接性分析表 2 为合金钢 Q345B 的化学成分。

Q345B 碳当量 Ce=0.49 ＞ 0.45，具有一定的淬硬倾向，在焊接需要前对工件进行适当的预热，即可可有效地防止了裂纹的产生。

焊接性能相对良好。

表 2 Q345B 的化学成分（%）w/!结合上述，42CrMo 有强烈的高淬硬倾向，且焊接冷裂性十分明显。

但是，Ms不是很高。

焊接时，马氏体组织中的含碳量也不少，此时过热区非常可能会脆化。

42CrMo钢用于高强度螺栓的热处理工艺乔岳云，郭荣【期刊名称】金属加工：热加工【年(卷),期】2014(000)019【总页数】3在不同气候条件下，用于固定风电塔筒紧固件的性能要求不达标问题逐步显现出来。

内蒙古西部地区的风沙较大，风沙侵蚀也较严重，风电塔筒紧固件就经常达不到强度、硬度等综合性能的要求。

本文针对风电塔筒紧固件在大风沙地区的使用环境下，42CrMo钢高强度螺栓的综合性能达不到要求这一问题，从调整42CrMo钢高强度螺栓淬火加热时的碳势、淬火冷却时的水溶性淬火冷却介质浓度和回火温度入手，通过测定高强度螺栓经热处理后的力学性能和显微组织分析等措施，最大限度地提高42CrMo钢的综合性能，以满足用于高强螺栓的42CrMo钢在特定使用环境下的高要求。

1.试验材料及方法（1）试验材料试验原材料是国内某钢厂生产的φ40mm双真空冶炼钢棒料，该材料经复验后得到的化学成分见表1。

（2）试验方法高强度螺栓的加工过程是将φ40mm的棒料经粗车→冲压→缩颈→退火→攻螺纹→淬火→回火→性能测试→高强度螺栓。

其中淬回火工序在托辊型网带炉生产线上进行，具体工艺为：将托辊型网带炉生产线的网带淬火炉升温至400℃，保温1h，继续升温到600℃，保温1h，当温度升高到800℃，开始通入甲醇和丙酮作为保护气氛，以免高强度螺栓表面脱碳及网带淬火炉炉膛被氧化，保温1h，继续升温到860℃并稳定在这一温度，当碳势稳定在0.4%时，开始放入待处理高强度螺栓，保温1.5h（本试验高强度螺栓的直径为36mm，所以保温时间为1.5h），出炉用水溶性淬火冷却介质进行冷却，然后在指定回火温度下回火，保温2h（同样，利用高强度螺栓的直径为36mm，确定出回火保温时间为2h），出炉水冷。

本文采用正交试验设计出3个热处理工艺参数的影响因素，通过正交试验以期找到它们之间的交互影响，确定出各因素的最佳参数。

2.试验结果及分析利用正交试验设计出42CrMo钢高强度螺栓进行热处理时的碳势、水溶性淬火冷却介质和回火温度3个参数因素及其3个水平，见表2。

42CrMo 方轴堆焊铝青铜工艺研究摘要：用 S214Φ 2.0 铝青铜焊丝 TIG 焊在 42CrMo 方轴上堆焊铝青铜，可增加方轴的耐磨性及抗蚀性，但焊接工?要求严格。

采用适当的焊接工艺及热处理工艺焊后经检查堆焊层无剥落、气孔、裂纹和未融合等缺陷，堆焊金属的硬度分布在 160-190HB ，满足使用要求。

关键词： 42CrMo ；TIG 焊；堆焊；工艺1概述42CrMo 钢属于超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火淬性，调质处理后有较高的疲劳极限和抗屡次冲击能力，低温冲击韧性良好，高温时有高的蠕变强度和持久强度。

该钢适宜制造要求一定强度和韧性的大、中型塑料磨具、机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、压力容器齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹等。

铝青铜可热处理强化，其强度比锡青铜高，抗高温氧化性也好，有较高的强度，良好的耐磨性和抗蚀性，可用于强度比拟高的螺杆、螺帽、铜套、密封环等，和耐磨的零部件，最突出的特点就是其良好的耐磨性。

由以上两种材料的特性可知，在42CrMo 钢上堆焊铝青铜的零件，既有42CrMo 的超高强度和韧性大等特点，又有铝青铜的良好耐磨性和抗蚀性等特点。

2焊接性分析在铜 /钢 [1] 焊接中，一方面铜与铁的熔点、导热系数、线膨胀系数和力学性能等都有很大的差异，表 1 为铜和铁常见的物理性能，铜的热导率比铁大，在20℃时为 7 倍多。

而在 1000℃时为 11 倍多；铜的收缩率是铁的 2 倍多。

因此在焊接时主要存在以下三个问题：焊缝易产生热裂纹、热影响区产生铜的渗透裂纹、焊接接头力学性能下降等；另一方面，铜与钢的原子半径、晶格类型、晶格常数及原子外层电子数目等都比拟接近，且铜与铁属于在液态时无限互溶，在固态下虽为有限固溶，但并不形成脆性金属间化合物，而是由铁的化合物和单相的α 铜固溶体组成的双相组织形式存在，而这是二者实现焊接的根本依据。

因此，只要克服上述铜与铁在物理性能上存在的差异，获得可靠的焊接接头是可行的。

42CrMo与Q345B焊接工艺42CrMo与Q345B焊接工艺的制定及焊接性能分析摘要对Q345B与42CrMo合金钢的焊接性能进行了研究分析。

以中间罐小车提升部件为例，进行了Q345B与42CrMo的焊接性研究及试验，并制订了合理的焊接工艺措施。

采用A506打底，ER55-6填充的组合焊接方法，配合合理的工艺方法及工艺参数，获得了性能优良的焊接接头关键词42CrMo；焊接性；焊接裂纹；焊接工艺中图分类号：TG441 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0026-02本公司为SMS DEMAG公司生产的中间罐小车提升柱部件，结构图如下。

轴头材料为调质后的42CrMo合金钢，筒身材料为Q345B。

该部件的工作环境温度较高，并且需要承受较大的冲击载荷，轴头需要承受交变应力。

焊缝需符合GB/T11345-1989标准的Ⅱ级要求，因此合理地选择焊接材料及焊接工艺是保证焊缝具有优良力学性能的关键。

1母材的焊接性能分析1.1 Q345B的焊接性分析表1Q345B的化学成分（%）C Si Mn S P V Nb Ti Al0.15 0.32 1.48 0.011 0.003 0.02~0.15 0.015~0.060 0.02~0.20 0.032Q345B碳当量Ce=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15=0.49＞0.45经计算合金钢Q345B具有一定的淬硬倾向，在焊接需要前对工件进行适当的预热，即可可有效地防止了裂纹的产生。

因此在工艺制定时应主要考虑中碳调质钢42CrMo的焊接工艺。

1.2 42CrMo的焊接性分析42CrMo碳当量Ce=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15=0.911742CrMo热裂纹敏感系数Hcs=C*（S+P+Si/25+Ni/100）*1000/（3Mn+Cr+Mo+V）=9.5642CrMo中的合金元素含量高，焊道在凝固结晶的时候，结晶温度区间跨度大，偏析倾向严重，容易在焊缝金属中形成热裂纹。

42CrMo钢系属于中碳调质高强钢，可焊性较差，由于母材金属中含碳量高，若焊条或焊接工艺选用不当，易产生裂纹。

裂纹可分为热裂纹和冷裂纹：热裂纹，在焊缝在结晶过程中产生的裂纹。

焊缝金属中如含有较多的杂质，尤其是硫.氢等，最容易产生裂纹。

因此在预防热裂纹的关键是在于保证焊缝合理的化学成分。

在工艺上亦应采取一些列措施，冷裂纹：冷裂纹发生在较低温度时，焊接头中产生的拉应力。

存在某种因素使焊接接头的塑性变坏。

看见很多客户都是采用低碳钢焊条、焊丝进行焊接，焊接工艺麻烦，且效果不理想，本厂推荐使用DJ062焊条，42CrMo的焊接将变得简单、方便。

焊条说明：
焊缝金属含Mn、Cr、Ni等合金，焊缝金属无磁性。

耐蚀性、强韧性极好、抗高温及加工硬化等特点。

可受强烈的冲击，耐磨性及好，焊接工艺好，交直流两用。

焊接弹簧钢、高锰钢、42CrMo、38CrMoAL 螺杆、铸钢齿轮等而不裂。

适用于上述机件及受气蚀阀门、高锰钢轨、破碎机鄂板、锤头、弹簧钢制模具、齿轮等。

也常用于堆焊时打底使用。

还可以用于高锰钢、低合金钢与碳钢的连接。

焊前焊条200℃烘焙1h，焊接时宜小电流施焊.注意通风。

焊后硬度HRC≥22。

加工硬化后硬度HRC≥45。

焊接工艺：焊前需清理焊件表面的油污、铁锈等。

对于未热处理过的42CrMo材料可直接施焊。

焊后也无需保温等措施，焊后可进行热处理。

对于已经进行热处理过的，在条件允许的情况下，建议对工件加温，加温温度在100度以下即可。

无需过高温度，焊接后不会产生裂纹现象。

船舶甲板机械齿轮用42CrMo钢的焊接扫码了解更多随着船舶甲板机械及钢构机械运输技术的不断进步，现代造船及钢构件吨位越来越大，对所配套件的材料力学性能要求越来越高，在这种特定的情况下，42CrMo锻件钢以其优良的综合力学性能，成为船舶企业自行设计的甲板机械及钢构机械运输结构焊接齿轮的主流齿面材料。

但是，42CrMo钢作为一种中碳高合金钢，碳当量高，焊接性极差，42CrMo钢齿轮的焊接一度成为甲板机械及钢构机械运输结构焊接齿轮制造的瓶颈。

某船用项目甲板机械及钢构机械运输结构焊接齿轮的主流齿面材料为42CrMo，辐板加强筋为Q235，笔者通过试验验证和对该钢材的焊接工艺性能的分析，并经过多次探索改进，制订出合理的焊接工艺，解决了甲板机械及钢构机械运输结构焊接此类齿轮制造的焊接难题，确保产品满足标准和技术条件的要求。

行业普遍预测2019年将会是5G网络元年，届时各种5G网络终端产品将会呈井喷式涌现。

但近日Gartner研究总监Roberta Cozza 却表示，对各种5G技术的研发和测试而言，2019年确实将是重要的一年；然而，在2020年之前，5G还不太可能大量应用于移动设备。

“我们预计2020年5G手机销量将达到6500万部。

”1. 焊接性分析42CrMo钢属于超高强度钢，它具有良好的综合力学性能和较高的淬透性，同时具有良好的强度与韧度匹配及较高的疲劳强度，目前在中硬齿面齿轮用钢中应用广泛。

其化学成分和力学性能分别如表1和表2所示。

从表1可知，按国际焊接学会（IIW）推荐公式计算42CrMo钢的碳当量为0.89%，其焊接性极差，淬硬倾向比较大。

它的马氏体屈点Ms=280℃，冷裂纹倾向较为严重，该材料的焊件刚性大，若焊接材料或焊接工艺选用不当，在焊件冷却至300℃以下时，容易沿热影响区的淬硬区产生冷裂纹。

42CrMo材料虽含有能细化晶粒的Mo以及提高Mn含量抑制硫的热裂纹性，但其含碳量太高，合金元素含量也较多，因此液固相区间距较大，偏析严重；另外，由于齿轮结构的拘束度比较大，所以具有较大的热裂纹倾向。

中碳调质钢zg42crmo齿圈的冷焊焊接修复概述说明1. 引言1.1 概述在工程材料的使用过程中，由于长期受到外力作用或者工作环境的影响，各种机械零件和设备常常会出现磨损、裂纹等损伤问题。

其中，中碳调质钢ZG42CrMo齿圈作为一种关键部件，在传动装置和机械设备中扮演着重要角色。

然而，齿圈的意外损坏往往会导致设备停机和维修成本的增加。

针对此类问题，冷焊焊接修复技术应运而生。

冷焊焊接是一种利用高能量电弧将填充金属与被修复物相结合的方法。

本文将以中碳调质钢ZG42CrMo齿圈为研究对象，深入探讨了冷焊焊接修复技术在齿圈维修领域中的应用。

1.2 文章结构本文共分为五个部分。

第一部分是引言部分，主要介绍了本文的背景和研究动机。

第二部分详细介绍了中碳调质钢ZG42CrMo齿圈的冷焊焊接修复技术。

首先介绍了冷焊焊接概念，然后对ZG42CrMo齿圈进行了特性介绍，最后对齿圈损伤与修复需求进行了分析。

第三部分是对冷焊焊接修复工艺的研究与实验验证。

包括冷焊焊接材料选择与预处理、冷焊填充层结构设计与参数优化，以及填充层显微组织分析与力学性能测试结果等内容。

第四部分通过实际损伤情况调查和数据收集，详细介绍了ZG42CrMo 齿圈冷焊修复应用案例研究。

包括修复工艺的应用过程介绍及成效评估，以及修复后齿圈使用寿命和可靠性的分析。

第五部分是结论与展望，在总结研究结果的基础上对冷焊焊接修复技术的未来发展进行了展望。

1.3 目的本文旨在深入研究中碳调质钢ZG42CrMo齿圈的冷焊焊接修复技术，并通过实验证明其在齿圈维修领域中的可行性和应用潜力。

通过本文的研究，希望能够为相关领域的工程技术人员提供理论指导和实践参考，进一步推动冷焊焊接修复技术在机械设备维护中的应用和发展。

2. 中碳调质钢ZG42CrMo齿圈的冷焊焊接修复2.1 冷焊焊接概念冷焊焊接是一种利用特殊的焊接材料，在低温下对金属表面进行填充修补，以达到修复和加固的目的的方法。

合金钢42CrMo与ZG270-500焊接工艺张俊飞【摘要】通过对合金钢42CrMo与ZG270-500的焊接性分析,确定焊前预热、焊后热处理及焊接过程中的温度及其他焊接工艺参数,严格控制焊接顺序和对淬硬层的清除,采用火焰加热的方法对焊缝进行保温,对焊接操作者及质量控制人员进行培训及技术交底,保证了焊接性较差的异种材料的焊接质量.%Through dissimilar materials welding performance analysis of the alloy steel 42CrMo andZG270-500,determine the preheating temperature,post weld heat treatment temperature and other welding process parameters,strictly control the welding sequence and the removal of hardening layer,the welding seam is insulated by the method of flame heating,and the training and technical disclosure of welding operator and quality control personnel are carried out to ensure the welding quality of dissimilar materials with poor weldability.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2017(047)008【总页数】3页(P116-118)【关键词】螺旋轴;焊接缺陷;混合气体保护焊;焊后热处理【作者】张俊飞【作者单位】沈阳智谷建设发展有限公司,辽宁沈阳113122【正文语种】中文【中图分类】TG456.7沈阳智谷建设发展公司研制的矿山机械设备中的螺旋轴采用42CrMo钢与ZG270-500钢的焊接结构，其中轴的材质为42CrMo，螺旋叶片的材质为ZG270-500。

42CrMo含C量较高（0.38%~0.45%），同时Cr、Si含量也较高，使其具有较大的热裂纹倾向，因此在选择焊接材料时，应选用含C量低，含S、P杂质少的填充材料。

同时，42CrMo淬硬倾向明显，冷裂倾向严重，为防止冷裂纹，应采用小的线能量施焊，并同时采取预热、缓冷及焊后热处理等措施。

ZG42CrMo车轮是在退火状态下进行补焊的，补焊合格后再进行调质处理。

选用抗裂性良好的奥氏体不锈钢焊条A507，同时为了控制热输入，采用φ3.2mm 直径的焊条施焊，经计算碳当量及试验，确定的预热温度为200-350℃，多层焊时层间温度控制在250~350℃。

具体施焊过程如下：
（1）首先用碳弧气刨清除缺陷至根部，磁粉检查到确无缺陷为止，对缺陷较深处刨出坡口，便于施焊；
（2）焊前将焊接区及周围100mm范围内的油、污、锈、水、渣等一切赃物清理干净；
（3）将焊接区预热200~350℃，并控制预热温度；
（4）采用直径φ3.2mm的A507焊条施焊，电源直流反接，根部焊接电流为90-110A，过渡层及盖面层电流稍大。

焊前焊条经350~450℃烘干2h，分层焊接时层间温度控制在250~350℃，层间清渣彻底；
（5）焊后立即用石棉带缠包在焊缝周围，保温缓冷嘲热讽，在300℃保温2 h；
（6）然后进行680℃回火处理，即消应力处理；
（7）焊后检查：外观+超声波检查焊接缺陷；
经过实际施焊修复，焊后检查未发现缺陷，经机械加工，也没有缺陷出现。

补焊成功，效果满意。

42CrMo焊接工艺142CrMo钢焊接性能分析42CrMo钢系中碳调质高强钢，钢的Ceq值高达0.893%，可焊性较差。

由于母材金属中含碳量高，在焊接过程中，母材金属的一部分要熔化到焊缝金属中去，致使焊层金属含碳量增高，焊缝凝固结晶时，结晶温度区间大，偏析倾向也较大，加之含硫杂质和气孔的影响，容易在焊层金属中引起热裂纹。

特别是在收尾处，裂纹更为敏感。

热裂纹的特征是裂纹垂直于焊缝鱼鳞状波纹，呈现不明显的锯齿形，但也有沿焊缝金属与基体金属交界处发展产生。

为防止产生热裂纹，要求采用低碳钢焊丝，一般焊丝中含碳量在0.15%以下。

42CrMo钢淬硬倾向性大，母材金属热影响区容易产生低塑性的淬硬组织，Ms点又低，因而在淬火区产生大量脆硬的马氏体，导致严重脆化，工件愈厚，则淬硬倾向愈大。

该焊件刚性大，若焊条或焊接工艺选用不当，在焊件冷却至300℃以下时，容易沿热影响区的淬硬区产生冷裂纹。

42CrMo钢的焊接冷裂纹一般是在焊后冷却过程中，在Ms点附近或200～300℃的温度区间产生的。

冷裂纹的起源多发生在具有缺口效应焊接热影响区或有物理化学不均匀的氢聚集的局部地带。

冷裂纹有时焊后立即出现，有时经过一段时间才出现。

而延迟裂纹的危害性更为严重，实践证明，钢种的淬硬倾向、焊接接头的氢含量及其分布，以及焊接接头的拘束应力状态是产生延迟裂纹的三大主要因素。

焊接接头的淬硬倾向主要取决于钢种的化学成分，其次是结构形式，焊接工艺和冷却条件等。

可以采取焊后后热和缓冷等办法来调整冷却时间。

适当延长临界冷却时间C′f ，可降低钢的淬硬倾向。

2焊接工艺2.1 焊接材料的选择高强钢焊接接头的含氢量越高，则裂纹倾向越大。

当局部地区的含氢量达到某一临界值时，开始出现裂纹；之后随含氢量的增加，裂纹尺寸和数量也在不断增加。

产生延迟裂纹时的临界含氢量与预热温度、刚度条件以及冷却条件等有关。

焊接时，焊接材料中的水分，焊件坡口表面的油污、铁锈、以及空气湿度等都是焊缝金属中富氢的主要原因。

42CrMo中碳调质高强钢的焊接
夏伟白
【期刊名称】《焊接》
【年(卷),期】1990(000)002
【总页数】3页(P18-20)
【作者】夏伟白
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TG457.11
【相关文献】
1.中碳调质钢ZG42CrMo齿圈的冷焊焊接修复 [J], 刘须收;吴建英;畅站东;
2.中碳调质高强钢薄板机器人焊接工艺试验研究 [J], 周琦;朱军;尚晶;王克鸿
3.42CrMo中碳调质高强钢的焊接 [J], 夏伟白
4.高碳中锰奥氏体钢与中碳调质铸钢的焊接工艺 [J], 张彩霞
5.中碳调质钢焊接——调质后40CrMnMo与40CrMnMo焊接 [J], 巫昌怀;张天荣;朱清平
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。