42CrMo合金鋼的焊接性分析

42CrMo具有較強的淬硬傾向，其化學成分及力學性能。根據表中的化學成分，按碳當量公式計算得出42CrMo的碳當量Ce =0. 90%，焊接性很差。

合金鋼焊接的主要問題是產生冷裂紋。依據焊接裂紋的產生機理：主要是焊縫金屬中氫的含量，焊接接頭中的殘余應力和焊接缺陷的存在及鋼材淬硬傾向。42CrMo的淬硬傾向較大，在焊接熱影響區容易產生淬硬組織，另外輥筒結構拘束應力也較大， 所以必須采取合理的焊接工藝，避免產生淬硬組織，增強接頭及焊接熱影響區的韌性；減少焊接應力，防止產生焊接冷裂紋。

齒輪的焊接工藝

(1) 預熱溫度由于42CrMo的淬硬傾向，焊縫熱影響區容易產生淬硬組織，而焊縫的熱影響區的硬度與冷卻速度成正比，所以為避免焊縫及熱影響區產生淬硬組織，減緩焊縫的冷卻速度，防止裂紋的產生，采取焊前預熱是非常重要的。

根據綜合碳當量C_T公式，計算出焊接預熱溫度。

計算得出C_T = 1.125 25；預熱溫度：T„ = 327. 0°C。

考慮輥筒結構拘束應力較大，最終確定42CrMo 與Q345焊接的預熱溫度為350℃。焊接材料根據材料的力學性能要求，結合合金鋼產生冷裂紋的傾向較大的特點，焊接過程中應嚴格控制焊接材料中氫的來源，并采用低匹配的焊接材料-選用低氫型焊條J507,焊前350T烘干2h,烘干后的焊條必須放在保溫筒里，隨用隨取，并在1 ~4h內使用。

(2) 焊接工藝焊接熱輸人不僅影響焊接熱影響區的性能，也影響焊縫金屬的性能，而焊接技術則影響著焊縫的質量和焊接變形。為了獲得焊接接頭的綜合強鋪性，避免過大的焊接熱輸人，采取小3. 2mm的焊條封底焊接，要采用低弧、多層窄道焊縫，不允許橫向擺動焊接，并保證層間溫度不低于預熱溫度，以保證使焊接熱影響區和焊縫金屬有較好的韌性，防止產生焊接裂紋。

(3) 焊后熱處理輥筒接后要立即進行焊后熱處理，避免焊縫及熱影響區產生淬硬組織，改善接頭組織的韌性。

焊后熱處理有兩個目的：①改善焊接接頭的組 織性能和應力狀態，降低焊縫和近縫區的含氫量，從而有效地提高焊縫抗裂紋性能。②由于輥筒在焊接后要進行精加工，通過焊后熱處理減少和消除焊接應力，以保證結構尺寸的穩定性。

由于采用了合理的焊接丁藝，在42CrMo合金鋼輥筒焊接過程中，有效地防止了裂紋的產生。

42CrMo合金鋼輥筒的焊接，必須選擇合適的預熱溫度，控制焊接過程中的層間溫度，選用低氫型焊條，嚴格控制焊接材料中氫的含量，正確運用焊接技術，采取焊后熱處理，可以提高焊接接頭的綜合強韌性，防止產生焊接裂紋。