42CrMo钢伞形齿轮轴窄间隙激光焊接接头组织与性能

吴世凯; 杨武雄; 董鹏; 肖荣诗

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42CrMo钢伞形齿轮轴窄间隙激光焊接接头组织与性能

吴世凯, 杨武雄, 董鹏, 肖荣诗

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吴世凯, 杨武雄, 董鹏, 肖荣诗. 42CrMo钢伞形齿轮轴窄间隙激光焊接接头组织与性能[J]. 焊接学报, 2007, (4): 25-28.

引用本文:

吴世凯, 杨武雄, 董鹏, 肖荣诗. 42CrMo钢伞形齿轮轴窄间隙激光焊接接头组织与性能[J]. 焊接学报, 2007, (4): 25-28.

WU Shikai, YANG Wuxiong, DONG Peng, XIAO Rongshi. Microstructure and properties of welded joint for narrow gap laser welding of 42CrMo steel bevel gear shaft[J]. TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION, 2007, (4): 25-28.

Citation:

WU Shikai, YANG Wuxiong, DONG Peng, XIAO Rongshi. Microstructure and properties of welded joint for narrow gap laser welding of 42CrMo steel bevel gear shaft[J]. TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION, 2007, (4): 25-28.

42CrMo钢伞形齿轮轴窄间隙激光焊接接头组织与性能

北京工业大学国家产学研激光技术中心, 北京 100022

基金项目: 北京市教委科技发展计划资助项目(KM200410005014)

Microstructure and properties of welded joint for narrow gap laser welding of 42CrMo steel bevel gear shaft

National Center of Laser Technology, Beijing University of Technology, Beijing 100022, China

摘要: 螺旋伞形齿轮的整体制造存在很大困难,通常采用分体加工,然后进行焊接。针对重型机械用伞形齿轮轴的连接,研究了调质状态下42CrMo钢窄间隙激光填充焊丝焊接接头的金相组织和显微硬度,并对接头力学性能进行了分析。试验采用3 500 WSlab CO₂激光器,填充焊丝为TGS-2CM。结果表明,在无预热和焊后热处理情况下,采用合适的激光焊接工艺参数可以避免裂纹、气孔等缺陷的产生;焊缝和热影响区的金相组织主要为细小的贝氏体组织,熔合区的显微硬度约为580 HV 0.2,热影响区中不存在明显的软化区;接头抗拉强度在980~1080 MPa之间,与母材相当满足使用要求。
- 激光焊接 /
- 窄间隙 /
- 42CrMo钢 /
- 齿轮轴 /
- 接头性能
Abstract: The manufacturing of a heavy type bevel gear shaft is generally machined separately, and then jointed by welding. Aimed to the joining of the quenched and tempered 42CrMo steel bevel gear shafts for a heavy-duty machine, a 3500 W Slab CO₂ laser was applied and narrow gap laser welding process was adopted with filler wire of TGS -2CM.Meanwhile, the performance and metallographic structure of the joint were studied.The experiment results demonstrate that there are no cracks and porosities in the joint even without preheating and postweld heat treatment when the appropriate laser welding parameters are used.The microstructure in the weld and heat-affected zone is fine bainite.The micro-hardness of fusion area is about 580HV0.2, and no apparent softened zone exists in the welded joint.The tensile strength of the joint is in 980-1080 MPa, and equivalent to that of the base material, which is satisfied with the service demand.
- laser welding /
- narrow gap /
- 42CrMo steel /
- bevel gear shaft /
- joint properties

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42CrMo钢伞形齿轮轴窄间隙激光焊接接头组织与性能

北京工业大学国家产学研激光技术中心, 北京 100022

基金项目: 北京市教委科技发展计划资助项目(KM200410005014)

收稿日期: 2006-09-15

关键词:

激光焊接 /

窄间隙 /

42CrMo钢 /

齿轮轴 /

接头性能

摘要: 螺旋伞形齿轮的整体制造存在很大困难,通常采用分体加工,然后进行焊接。针对重型机械用伞形齿轮轴的连接,研究了调质状态下42CrMo钢窄间隙激光填充焊丝焊接接头的金相组织和显微硬度,并对接头力学性能进行了分析。试验采用3 500 WSlab CO₂激光器,填充焊丝为TGS-2CM。结果表明,在无预热和焊后热处理情况下,采用合适的激光焊接工艺参数可以避免裂纹、气孔等缺陷的产生;焊缝和热影响区的金相组织主要为细小的贝氏体组织,熔合区的显微硬度约为580 HV 0.2,热影响区中不存在明显的软化区;接头抗拉强度在980~1080 MPa之间,与母材相当满足使用要求。