在很多低合金高強(qiáng)鋼焊接中,例如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車變速箱等,采用激光焊接機(jī)焊接可以獲得良好的焊接效果并可在焊接狀態(tài)下使用。只要工藝參數(shù)適當(dāng), 低合金高強(qiáng)鋼使用激光焊接機(jī)焊接可得到與母材力學(xué)性能相當(dāng)?shù)慕宇^。在這種情況下,低雜質(zhì)含量和低碳含量是必要的,特別是在要求良好韌性的條件下。
HY-130鋼是一種經(jīng)過淬火回火處理的低合金高強(qiáng)鋼,具有很高的強(qiáng)度和良好的韌性。采用常規(guī)焊接方法時(shí),焊縫和熱影響區(qū)組織是粗晶、部分細(xì)晶及原始組織的混合體,焊接接頭區(qū)的韌性和抗裂性比母材要差得多,而且焊態(tài)下焊縫和熱影響區(qū)組織對(duì)冷裂紋很敏感。
HY-130高強(qiáng)鋼使用激光焊接機(jī)焊接后,可得到與母材力學(xué)性能相當(dāng)?shù)暮附咏宇^,不但焊接接頭的強(qiáng)度高,而且韌性和抗裂性好。焊后沿焊縫橫向制作拉伸試樣,使焊縫金屬位于試樣中心,拉伸結(jié)果表明激光焊的接頭強(qiáng)度不低于母材,塑性和韌性比焊條電弧焊和氣體保護(hù)焊接頭好,接近于母材的性能。HY-130高強(qiáng)鋼激光焊接頭的沖擊吸收功大于母材金屬的沖擊吸收功。
低合金高強(qiáng)鋼使用激光焊接機(jī),焊接頭具有高強(qiáng)度、良好的韌性和抗裂性,原因有以下幾點(diǎn)。
①激光焊焊縫組織細(xì)小、熱影響區(qū)窄。焊接裂紋并不總是沿著焊縫或熱影響區(qū)擴(kuò)展,常常是擴(kuò)展至母材。沖擊斷口上大部分區(qū)域是未受熱影響的母材,因此整個(gè)接頭的斷裂實(shí)際上很大部分是由母材所提供的。
②從接頭區(qū)的硬度和顯微組織的分布來看,激光焊有較高的硬度和較陡的硬度梯度,這表明可能有較大的應(yīng)力集中。但是,在硬度較高的區(qū)域,對(duì)應(yīng)于細(xì)小的組織,高的硬度和細(xì)小組織的共生效應(yīng)使接頭既有高的強(qiáng)度,又有足夠的韌性。
③激光焊熱影響區(qū)的組織主要為板條馬氏體,這是由于它的焊接速度快、熱輸人小所造成的。