30CrNiWV钢属于低合金超高强度钢,通常用于国防产业的结构件,如造壳体及支撑结构等。30CrNiWV钢经淬火和低温回火后可获得细小的马氏体组织,具有较高的强度、比强度以及回火稳定性。不同回火工艺对30CrNiWV钢力学性能有不同的影响,同时,采用A-TIG焊对30CrNiWV钢热轧板材进行焊接,研究其焊接性。
对基材进行920℃×1h奥氏体化后再淬火处理,淬火介质为油;然后将试样分成5组,进行不同温度(275、300、325、350和375℃)的回火处理。将热处理后的试样在电子拉伸试验机和单摆式冲击试验机上进行室温力学性能测试,综合对比力学性能数据,选取一个最佳的回火温度。
焊接试验采用钨极氩弧焊(TIG)和活性化钨极氩弧焊(A-TIG)两种方法进行焊接。TIG焊接试板采用钝边1mm,35°单边V形坡口;A-TIG焊接试板采用直边坡口,接头形式均为平板对接,焊前对待试板及填充材料的清理方法相同。试板焊接完成后沿垂直焊缝方向切取力学性能试样和金相试样,对试样进行920℃×1h油冷→300℃×2h空冷热处理,测试焊接接头的室温常规力学性能。
随回火温度的升高,30CrNiWV钢强度呈先升后降的走向,塑性变化不大,冲击韧度降低,最佳的回火温度为300℃左右。经900℃淬火和300℃回火后,30CrNiWV钢为均匀细小的回火马氏体组织;σb=1683MPa,σ0.2=1443MPa,δ5=8.36%,aK=37J/cm2。与常规TIG焊相比,A-TIG焊可明显降低焊接热输进,接头力学性能明显优于常规TIG焊接头。