青铜相关函授毕业论文范文,与42CrMo活塞杆堆焊铝青铜工艺相关本科毕业论文范文

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【摘 要 】42CrMo活塞杆广泛应用在化工压缩机上,为了提高零件的使用寿命,增加零件的耐磨和耐蚀性,在活塞的接触表面上堆焊铝青铜.为保证零件的堆焊质量,必须选择正确的焊接方法和合适的焊接工艺.本文通过对基体材料的焊接性分析和焊材的工艺试验,采用先进合理的堆焊工艺措施,以保证铝青铜的堆焊质量.

【关 键 词 】42CrMo 活塞杆 堆焊 工艺 分析

1 前言

活塞连杆的基体材料为超高强度钢42CrMo,在工作时,活塞进行往复运动,为了提高零件的使用寿命,增加零件的耐磨和耐蚀性,需要在活塞的接触表面上堆焊铝青铜.为保证零件的堆焊质量,必须选择正确的焊接方法和合适的焊接工艺.

42CrMo钢属于超高强度钢,具有高强度和韧性,淬透性也较好,无明显的回火脆性,调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力,低温冲击韧性良好.该钢适宜制造要求一定强度和韧性的大、中型塑料模具、轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹,也可用于 2000m以下石油深井钻杆接头与打捞工具,并且可以用于折弯机的模具等.

铝青铜可热处理强化,其强度比锡青铜高,抗高温氧化性也较好.有较高的强度良好的耐磨性用于强度比较高的螺杆、螺帽、铜套、密封环等,其最突出的特点就是其良好的耐磨性. 含有铁、锰元素的铝青铜有高的强度和耐磨性,经淬火、回火后可提高硬度,有较好的高温耐蚀性和抗氧化性在大气、淡水和海水中抗蚀性很好,可切削性尚可,可焊接不易纤焊,热态下压力加工良好.

2 零件结构及材料焊接性工艺试验2.1 零件结构

零件活塞连杆结构及堆焊层示意图见图1.

2.2 基体材料42CrMo焊接性分析

（1）42CrMo为超高强度、中碳调制钢,由理论计算得出,42CrMo的碳当量在0.67%～0.87%之间,这说明42CrMo的冷裂敏感性很高,焊接性较差,42CrMo由于含碳量高,合金元素含量多,有相当大的淬硬性,因而容易造成焊接热影响区的过热区内产生脆化倾向,增大了焊缝及热影响区产生热裂纹的可能性.

（2）42CrMo快速冷却时,从奥氏体转变为马氏体的起始温度Ms点较高,一般在300℃以上,焊后热影响区很容易产生硬度很高的马氏体.随着焊后温度的降低,焊缝金属组织中奥氏体发生转变,氢因溶解度降低而向热影响区扩散,而热影响区因为生成了溶氢能力极差的马氏体拒绝氢原子的扩散导致氢在热影响区聚集成“富氢”带,很容易产生氢致冷裂纹.

铝青铜是一种铜合金,具有良好的耐磨性和耐蚀性.由于铜合金和42CrMo在组织结构和物理性能上差异很大,在堆焊过程中熔合性很差,易产生焊接裂纹,因此两种材料的熔合好坏、防止裂纹产生决定了堆焊质量.

2.3 工艺试验

为了检验两种材料的熔合性,首先进行了焊接工艺试验：

（1）焊接方法采用MIG焊,焊材选用SC-CuMn13Al7,直径φ1.2：

（2）母材规格：4 2 C r M o

125×300×15/125×300×15：

（3）焊接规范如下表1所示：

（4）试验分析：试件宏观金相：

通过试件宏观金相分析,焊缝和坡口熔合性良好,无裂纹产生.

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4 结论

（1）在42C r M o高强钢上堆焊铝青铜,采用先进的MIG焊接方法,合理的焊接规范,保证了堆焊质量,提高了生产效率.

（2）焊前焊后采用预热、后热处理,保证了铝青铜堆焊层与基体材料的熔合性以及防止裂纹的产生.