42CrMo合金钢的焊接性分析

42CrMo具有较强的淬硬倾向，其化学成分及力学性能。根据表中的化学成分，按碳当量公式计算得出42CrMo的碳当量Ce =0. 90%，焊接性很差。

合金钢焊接的主要问题是产生冷裂纹。依据焊接裂纹的产生机理：主要是焊缝金属中氢的含量，焊接接头中的残余应力和焊接缺陷的存在及钢材淬硬倾向。42CrMo的淬硬倾向较大，在焊接热影响区容易产生淬硬组织，另外辊筒结构拘束应力也较大， 所以必须采取合理的焊接工艺，避免产生淬硬组织，增强接头及焊接热影响区的韧性；减少焊接应力，防止产生焊接冷裂纹。

齿轮的焊接工艺

(1) 预热温度由于42CrMo的淬硬倾向，焊缝热影响区容易产生淬硬组织，而焊缝的热影响区的硬度与冷却速度成正比，所以为避免焊缝及热影响区产生淬硬组织，减缓焊缝的冷却速度，防止裂纹的产生，采取焊前预热是非常重要的。

根据综合碳当量C_T公式，计算出焊接预热温度。

计算得出C_T = 1.125 25；预热温度：T„ = 327. 0°C。

考虑辊筒结构拘束应力较大，最终确定42CrMo 与Q345焊接的预热温度为350℃。焊接材料根据材料的力学性能要求，结合合金钢产生冷裂纹的倾向较大的特点，焊接过程中应严格控制焊接材料中氢的来源，并采用低匹配的焊接材料-选用低氢型焊条J507,焊前350T烘干2h,烘干后的焊条必须放在保温筒里，随用随取，并在1 ~4h内使用。

(2) 焊接工艺焊接热输人不仅影响焊接热影响区的性能，也影响焊缝金属的性能，而焊接技术则影响着焊缝的质量和焊接变形。为了获得焊接接头的综合强铺性，避免过大的焊接热输人，采取小3. 2mm的焊条封底焊接，要采用低弧、多层窄道焊缝，不允许横向摆动焊接，并保证层间温度不低于预热温度，以保证使焊接热影响区和焊缝金属有较好的韧性，防止产生焊接裂纹。

(3) 焊后热处理辊筒接后要立即进行焊后热处理，避免焊缝及热影响区产生淬硬组织，改善接头组织的韧性。

焊后热处理有两个目的：①改善焊接接头的组 织性能和应力状态，降低焊缝和近缝区的含氢量，从而有效地提高焊缝抗裂纹性能。②由于辊筒在焊接后要进行精加工，通过焊后热处理减少和消除焊接应力，以保证结构尺寸的稳定性。

由于采用了合理的焊接丁艺，在42CrMo合金钢辊筒焊接过程中，有效地防止了裂纹的产生。

42CrMo合金钢辊筒的焊接，必须选择合适的预热温度，控制焊接过程中的层间温度，选用低氢型焊条，严格控制焊接材料中氢的含量，正确运用焊接技术，采取焊后热处理，可以提高焊接接头的综合强韧性，防止产生焊接裂纹。