履帶式起重機臂架用BG770QL+20Mn2異種鋼焊接研究.pdf

1、履帶式起重機是工程起重行業(yè)的一類重要機械，是某公司的主打產(chǎn)品。起重機臂架是整機中最重要的承載部件，現(xiàn)多采用低合金高強鋼焊接制造，以減輕其重量及單位重量的承載能力。但是低合金高強鋼在焊接時容易產(chǎn)生接頭脆化、焊縫開裂等一系列的焊接問題，時常導致結(jié)構(gòu)件的失效。如某公司生產(chǎn)的臂架出現(xiàn)了主腹弦桿處焊接接頭的撕裂。因此為優(yōu)化臂架主腹弦桿原有的焊接工藝，提高焊接質(zhì)量，本文以主腹弦桿使用的BG770QL和20Mn2異種低合金高強鋼為研究對象，從數(shù)值模擬

2、評定適宜預(yù)熱溫度、試驗分析選定合適焊材、探索新焊接方法等方面進行焊接研究，評定新的焊接工藝方案，實現(xiàn)焊接接頭良好的使用性能。
　　針對BG770QL+20Mn2異種鋼組合，理論計算其焊接性，焊接時需要預(yù)熱；采用ABAQUS軟件對該異種鋼斜Y坡口對接裂紋試驗中不同預(yù)熱溫度下試件進行焊接數(shù)值模擬，分析不同預(yù)熱溫度對溫度場和應(yīng)力場分布規(guī)律的影響，推測適宜的焊接預(yù)熱溫度，得出焊接該異種鋼不宜采用過高的預(yù)熱溫度，選擇100℃適宜；采用Ar+

3、CO2混合氣體保護焊，選擇100℃的預(yù)熱溫度，分別使用“低強匹配”TUnionGM90和“等強匹配”TUnionGM100焊絲焊接該異種鋼，對異種鋼接頭進行金相組織觀察、力學性能試驗、斷口形貌觀察，及分析顯微組織對接頭性能的影響，對比分析不同強度匹配的焊材對焊接接頭組織性能的影響，得出使用“等強匹配”TUnionGM100焊絲的焊接接頭的綜合性能較好；選用新焊接方法——激光焊進行焊接試驗，探索激光焊接該異種鋼的可行性。試驗表明在不同的焊

4、接線能量情況下，激光焊接該異種鋼焊縫成型良好，接頭沒有出現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷。焊接時兩種母材在熔池中化學成分均勻熔合，焊縫區(qū)組織性能均勻分布，該異種鋼接頭沒有出現(xiàn)熱影響區(qū)軟化現(xiàn)象。初步判定可以使用激光焊接BG770Q+20Mn2異種鋼。
　　綜上所述，為優(yōu)化原有的焊接工藝，獲得更好的焊接接頭，臂架用BG770QL+20Mn2異種鋼焊接時需預(yù)熱，選擇100℃預(yù)熱溫度適宜，使用“等強匹配”TUnionGM100焊絲焊接的接頭綜合性能更好