[发明专利]一种将超高强钢淬火后与普通碳素结构钢焊接的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将超高强钢淬火后与普通碳素结构钢焊接的方法，特别涉及一种超高强钢35CrMnSiA淬火后和普通碳素结构钢ZG35异种材料MAG焊接的方法，属于一种钢热处理后的焊接领域。 

背景技术

工业的不断发展，超高强钢得到逐渐使用。当需要制作一个在不同工作部位上具有不同工作性能的机件，却找不到一种同时能满足这些性能要求的金属材料时，最合理、最经济的作法是：采用不同性能的金属材料焊接组合，即异种金属的焊接。 

35CrMnSiA同种材料在退火状态下焊接，解决焊接裂纹的产生也是极大的困难。材料的质量和焊接材料的选择十分重要，对C、Si、S、P须严格控制，钢中的S、P极限含量≤0.015%。超高强钢含碳量及合金元素含量都很高，结晶区间较大，偏析比较严重，因而具有较大的热裂纹倾向。Ms转变温度比较低，在低温下形成的马氏体其硬度和脆性更大，冷裂纹倾向比较严重，所以焊接非常困难。 

异种金属焊接要比同种金属焊接困难和复杂，尤其，超高强钢淬火后异种金属焊接性极差。除了同种金属焊接影响因素外，还存在冶金上的困难；物理性能上的差异问题以及异种金属的相熔性等。 

1、冶金上的困难、物理性能差异带来的问题 

(1)熔点：两种金属熔点不同。熔化时，低熔点先熔化而发生流淌或者与高熔点金属产生未熔合，此外，熔点高的金属先凝固和收缩早，促使低熔点部分凝固和薄弱状态金属产生应力，导致裂纹； 

(2)导热率和比热差，导致热输入失衡，改变结晶条件； 

(3)像膨胀系数，导致冷却收缩不一致，产生热应力，会出现裂纹。 

2、异种金属的相熔性，相熔性有两个条件：两者晶格类型相同和原子大小相近。 

淬火后高强度、高硬度异种材料没有焊接结构采用的先例。超高强钢焊接，产生焊接裂纹的倾向大，易出现气孔和非金属夹渣。 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术将超高强钢35CrMnSiA与普通碳素结构钢ZG35组合焊接技术的问题，提供了一种将超高强钢淬火后与普通碳素结构钢焊接的方法。 

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。 

本发明的一种将超高强钢淬火后与普通碳素结构钢焊接的方法，具体步骤如下： 

步骤一、超高强钢材料淬火：将超高强钢材料升温到一定温度；然后放入淬火油中，降至室温；再低温回火后放入水中冷却至室温，得到改性后的超高强钢材料； 

步骤二、焊前预热：分别将步骤一所得的超高强钢材料与普通碳素结构钢进行加热；最高温度不得高于步骤一的回火温度以下50度； 

步骤三、定位焊：在混合气体的保护下，即Ar80％～85％；CO₂20％～15％的情况下，任意选择至少4个焊接点，采用MAG焊接方法将超高强钢材料与普通碳素结构钢进行定位焊接； 

步骤四、焊接：采用与步骤三完全相同的焊接条件，将定位焊后的超高强钢材料与普通碳素结构钢进行焊接，得到成品； 

步骤五、后热：对焊接后的成品进行后热，后热温度与焊前预热温度相同； 

步骤六、X光探伤：用X光对其探伤，使其符合国家相关标准。 

步骤一所述的超高强钢材料为35CrMnSiA。 

所述的普通碳素结构钢为ZG35。 

步骤三所述的定位焊的条件为：焊丝HS-80；焊丝直径φ1.2；焊接电流180A～220A；焊接电压20～24V；保护混合气体Ar(80％～85％)+(CO₂20％～15％)。 

有益效果 

1、本发明的一种将超高强钢淬火后与普通碳素结构钢焊接的方法，解决了现有技术将超高强钢35CrMnSiA与普通碳素结构钢ZG35组合成本高的问题；同时解决了超高强刚淬火后异种材料焊接的难题；还可以大大降低了成本。 

2、本发明的一种将超高强钢淬火后与普通碳素结构钢焊接的方法，解决了兵器工业困扰多年超高强钢淬火后异种钢材的焊接组合难题。为兵器工业采用 MAG焊接技术焊接超高强度、高硬度异种材料焊接开辟了一条新的道路。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。 

实施例1 

本发明的一种将超高强钢淬火后与普通碳素结构钢焊接的方法，具体步骤如下：