616裝甲鋼22SiMn2TiB屬于超高強(qiáng)鋼的一種。該鋼抗拉強(qiáng)度大于1300MPa,微觀組織為鐵素體+珠光體。

616鋼焊接時(shí)易出現(xiàn)裂紋,通常采用奧氏體不銹鋼填絲焊或奧氏體不銹鋼焊條焊接,一般意義上認(rèn)為是異種材料的焊接,焊后存在較高的殘余應(yīng)力,易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋和疲勞裂紋。

我們以616裝甲鋼為研究對(duì)象,通過模擬和實(shí)驗(yàn)的方式,實(shí)現(xiàn)了616裝甲鋼的復(fù)合熱源攪拌摩擦焊。

本文基于SYSWELD焊接模擬軟件,模擬了預(yù)熱溫度場(chǎng)的分布,研究了各預(yù)熱參數(shù)對(duì)于預(yù)熱溫度場(chǎng)中溫度分布的影響以及峰值溫度、第二峰值溫度、溫度變化拐點(diǎn)等特征參數(shù)的變化規(guī)律,初步確定了復(fù)合熱源攪拌摩擦焊的工藝窗口。

我們研究了基于電弧、背部加熱墊板復(fù)合攪拌摩擦焊系統(tǒng)的焊接工藝,攪拌頭由氮化硅粉末燒結(jié)而成。合適的焊接參數(shù)范圍是：預(yù)熱電弧電流為30-40A,攪拌頭轉(zhuǎn)速為1000-1200r/min,焊接速度為30-45mm/min。

在此范圍內(nèi),得到表面與內(nèi)部成形均良好的焊縫,有效地避免了孔洞、飛邊、表面氧化等缺陷。焊接接頭的熱影響區(qū)和焊核區(qū)以鐵素體+珠光體為主,存在一定量的馬氏體,焊縫組織均勻,各區(qū)域的晶粒尺寸均遠(yuǎn)小于熔焊條件下的晶粒尺寸。