5CrMnMo钢焊接性能研究

ligght

5CrMnMo钢属于热作模具钢，常用来制作具有良好耐磨性的锻模，在使用中要承受较高的单位压力和工作温度、极大的冲击载荷以及剧烈摩擦，易发生热软化、热磨损、热疲劳等损伤，乃至断裂失效。不同的焊接工艺参数对5CrMnMo钢的焊接性能有很大的影响。

试验用母材为40mm×20mm×20mm的5CrMnMo钢，采用反接法进行手工电弧焊。结果发现，选用同质焊条（D397）作为填充材料，比选用异质焊条（D337）作为填充材料要好，焊接接头性能更优。这是因为异质焊条焊缝和熔合区的组织与同质焊条相比，出现了针状碳化物，使焊接接头的脆硬倾向增大，很容易产生冷裂纹。5CrMnMo采用同种焊材进行焊接时，在空冷条件下获得的接头硬度高于缓冷条件下，这是因为空冷得到的马氏体组织较多。5CrMnMo在不同条件下获得的焊接接头均呈现出相同的硬度分布趋势，即接头硬度值从焊缝区向热影响区逐渐升高，在熔合线外侧的过热区出现一个峰值，然后硬度值逐渐下降，在靠近母材的软化区出现低谷，而后硬度值稍有回升，并逐渐趋于平稳。

选用D397同质焊条对5CrMnMo钢制作的模具进行了焊接修复。焊前对母材进行300℃左右预热，焊接电流控制在120～140A，空冷，最后获得了性能优良的焊接接头。经修复后的模具寿命提高了0.5～1.0倍，经济效益十分显著。