24、焊接工艺与润滑对材料性能的影响

焊接工艺与润滑对材料性能的影响

在工业制造领域，焊接工艺和润滑技术对于材料的连接和性能有着至关重要的影响。本文将探讨不同焊接工艺对低合金钢焊接接头力学性能的影响，以及润滑在搅拌摩擦点焊过程中对能量需求和接头性能的作用。

不同焊接工艺对低合金钢焊接接头的影响

1. 低合金钢与焊接工艺概述

低合金钢总合金含量低于 5%，经过淬火和回火处理后，具有 560 - 880 N/mm² 的高屈服强度、良好的缺口韧性和适中的硬度。当抗拉强度提高到 1050 - 1400 MPa 时，耐磨性会显著提高 3 - 5 倍。新一代现代钢的抗拉强度超过 1200 MPa，硬度在 400 - 600 BHN 左右，广泛应用于对耐磨性要求较高的领域，如溜槽、料斗、自卸卡车车厢等。

Hardox 400 是一种典型的耐磨钢，硬度约 400 BHN，抗拉强度达 1250 MPa，具有良好的可焊性和可加工性，常用于制造水桶和衬板。常用的焊接工艺包括气体保护金属电弧焊（GMAW）、气体保护钨极电弧焊（GTAW）、手工电弧焊（SMAW）和药芯焊丝电弧焊（FCAW）。为减少氢致裂纹倾向，通常采用低匹配焊缝进行焊接。但焊接过程中常出现热影响区硬度和强度降低、焊缝韧性提高但整体硬度和抗拉强度下降等现象。

2. 实验过程

• 材料准备 ：实验选用 20 mm 厚的 Hardox 400 淬火回火钢作为母材，制作尺寸为 250 × 125 × 20 mm 的试样。使用 GMAW 和 SMAW 两种工艺分别制备焊接接头 JG 和 JS。母材和填充材料的化学成分和力学性能如下表所示：
  | 材料 | C |