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此鋼與12CrMoV鋼相比，具有更高的抗氧化性及熱強(qiáng)性。此鋼的蠕變極限與持久強(qiáng)度值很接近，并在持久拉伸的情況下具有高的塑性；鋼的工藝性與焊接性良好，但焊前需預(yù)熱至300℃，焊后需除應(yīng)力處理。是高壓、山西附近超高壓、山西附近亞臨界電站鍋爐過熱器、山西附近集箱和主蒸氣導(dǎo)管廣泛采用的鋼種。合金鋼板580℃時(shí)仍具有高的熱強(qiáng)性和抗氧化性能，有較高的持久塑性。生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單，焊接性能良好，但對(duì)正火冷卻速度較敏感。580℃長(zhǎng)期使用會(huì)產(chǎn)生珠光體球化。



為了減小電極的消耗，選擇直流正接進(jìn)行線材的對(duì)焊試驗(yàn)，即選用直流電源，線材接電源的正極，鎢極接電源的負(fù)極。含1％或2％氧化釷的鎢極發(fā)射電子效率高，電流承載能力好，且抗污染性能好，引弧容易并且電弧比較穩(wěn)定。為了便于操作，選擇直徑為2 mm的較細(xì)的釷鎢極，并且電極前端磨尖。由于氬氣較低的電弧電壓特性對(duì)于薄板和線材的手弧焊特別有益，因此選擇氬氣做保護(hù)氣體。試驗(yàn)選用直流手工氬弧焊機(jī)，焊接前，將鋼絲兩端頭仔細(xì)磨平，為防止焊點(diǎn)產(chǎn)生氣孔，用丙酮將端頭油污清洗干凈。將兩端磨平的線材放在平整潔凈的對(duì)正板上（圖1），使兩端頭對(duì)正，接頭處不留間隙，用壓鐵壓住接頭兩側(cè)。將線材接焊機(jī)正極，鎢極接負(fù)極，分別將電流調(diào)至20 A，15 A，10 A，8 A進(jìn)行焊接。合金鋼板焊接時(shí)，在接頭旁邊引燃點(diǎn)弧并使之燃燒穩(wěn)定，將電弧移至接頭處使接頭金屬熔化后迅速將電弧熄滅，同時(shí)輕微施加頂鍛力，冷卻后即完成焊接過程，焊接過程中不使用填充焊絲。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)焊接電流為20 A時(shí)，電弧燃燒劇烈，接頭處金屬飛濺嚴(yán)重，焊點(diǎn)塌陷嚴(yán)重。當(dāng)電流調(diào)至15 A時(shí)，電弧燃燒較平穩(wěn)，熔池飛濺少，但焊縫仍有塌陷。但電流降至10 A時(shí)，引弧容易，電弧燃燒穩(wěn)定，焊縫處沒有塌陷現(xiàn)象。圖2為焊接電流10 A時(shí)，用數(shù)碼相機(jī)在Leica MZ6型體視顯微鏡下拍下的焊接接頭形狀。可以看出，接頭的圓柱度較好，將其打磨后能滿足線鋸的要求。當(dāng)電流調(diào)至8 A以下時(shí)，引弧困難且電弧不穩(wěn)定，難以完成焊接過程。




20Cr鋼板與15Cr鋼板相比，有較高的強(qiáng)度及淬透性，在油中臨界淬透直徑達(dá)4 ～22mm，在水中臨界淬透直徑達(dá)11～40mm，但韌性較差，此鋼滲碳時(shí)仍有晶粒長(zhǎng)大傾向，降溫直接淬火對(duì)沖擊韌性影響較大，所以滲碳后需二次淬火以提高零件心部韌性，無回火脆性；鋼的冷應(yīng)變塑性高，可在冷狀態(tài)下拉絲；合金鋼板 可切削性在高溫正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)下良好，但退火后較差；20Cr鋼板為珠光體，焊接性較好，焊后一般不需熱處理，但厚度大于15mm的零件在焊前需預(yù)熱到100～150℃，焊后也可不進(jìn)行回火熱處理。



40Cr合金鋼板的熱處理方法有：正火、山西調(diào)質(zhì)、山西退火、山西淬火、山西回火、山西中頻感應(yīng)熱處理、山西氰化等1、山西40Cr淬火850℃,油冷；2、山西回火520℃,水冷、山西油冷。40Cr表面淬火硬度為52-60HRC，火焰淬火能達(dá)到48-55HRC。氮化處理40Cr屬于可氮化鋼，其所含元素有利于氮化。40Cr經(jīng)氮化處理后可獲得較高的表面硬度，40Cr調(diào)質(zhì)后氮化處理硬度能達(dá)到72~78HRA，心部硬度達(dá)到43~55HRC。氮化工件工藝路線：鍛造－退火－粗加工－調(diào)質(zhì)－精加工－除應(yīng)力－粗磨－氮化－精磨或研磨。由于氮化層薄，并且較脆，因此要求有較高強(qiáng)度的心部組織，所以要先進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，獲得回火索氏體，提高心部機(jī)械性能和氮化層質(zhì)量。焊接40Cr焊接前注意預(yù)熱，以防止因基體散熱，造成焊縫內(nèi)部激冷淬裂。焊接后調(diào)質(zhì)前加一遍正火。



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