为了研究65Mn弹簧钢的焊接性能,采用焊接成分模拟、焊接过程模拟、焊接缺陷检验测试以及缺口敏感性等对65Mn弹簧钢焊接接头进行了研究。根据结果得出:65Mn弹簧钢焊接接头的主要相成分为马氏体/贝氏

  体复相组织;65Mn钢焊接每一焊道设置的焊后冷却时间为180 s;刀片3焊接接头的焊缝内缺陷分布较为集中;65Mn钢焊接焊缝区存在大量缺陷,缺陷主要有三类:呈圆形或椭圆形的白色斑点、宏观的夹渣等缺陷、线Mn钢焊接接头的缺口敏感度均值大于1,均对缺口均不敏感。

  由于65Mn钢是高碳钢,含碳量高、强度高、耐磨性好,但是焊接性相对较差,焊接热影响区有可能会出现脆硬马氏体,在接头中有可能会出现热裂纹。当接头中含有较多的扩散氢,焊件刚度较大和焊条选用不当时,还易产生冷裂纹,所以焊接弹簧钢的焊接在国内外都属于一个难题[3]。

  目前,65Mn弹簧钢的主要焊接方法有手工电弧焊、电渣焊、电阻焊、钨极氢弧焊、激光焊接等。65Mn 弹簧钢的手工电弧焊一般会用J426、J427、A302、A307等焊条进行焊接,焊前局部预热300℃以上,预热区的宽度在焊缝两侧各50 mm以上。焊接后,对焊接接头进行350℃~400℃的回火处理,然后缓慢冷却,减少焊接应力和焊缝扩散氢含量,防止出现焊接裂纹[4]。山东大学高伟[5]尝试采用钨极氢弧焊的方法对65Mn钢丝进行了焊接试验,研究表明当焊接电流为10 A时可得到外形完美的柱状焊接接头,但接头非常脆硬。采用加热温度,保温的后续热处理工艺能适当地降低接头脆性及硬度。但由于钨电极载流能力的限制,所焊接的工件厚度有限,焊接速度和生产率都比较低。激光器发明后,激光焊接弹簧钢得以研究和应用,取得了一定的焊接效果,并应用于工业生产里[6]。激光焊接技术为弹簧钢的焊接开创了一个新的局面。由激光束形成的焊缝质量高,且操作灵活,因而在工业中得到普遍应用。目前,已经把激光焊接技术广泛的用于汽车、飞机等弹簧钢部件的焊接中[7]。

  65Mn钢的强度、硬度、弹性和淬透性均高于65号钢,具有过热敏感性和回火脆性倾向,水淬有形成裂纹倾向[1],其退火态可切削性尚可,但冷变形塑性低,焊接性差。65Mn钢主要使用在于机械、交通等部门,常见的零部件有受中等载荷的板弹簧,直径达7~20 mm的螺旋弹簧及弹簧垫圈、弹簧环,磨床主轴、弹簧卡头、精密机床丝杆、切刀、螺旋辊子轴承上的套环、铁道钢轨等高耐磨性零件[2]。