3种典型航空齿轮钢电子束焊接头微观组织与力学性能

【类型】期刊

【作者】余槐  袁鸿  张国栋  王金雪  张鹏  曲文卿  宋邹昊 

【刊名】焊接

【关键词】 力学性能,微观组织,断裂位置,齿轮钢,电子束焊

【摘要】齿轮轴的高质量焊接是影响直升机功重比和服役性能的关键，论文探讨了电子束焊接过程对中国三代典型的齿轮钢材料（9310,16Cr3Ni WMo VNb E和CSS-42L）的微观组织与力学性能的影响。结果表明，3种齿轮钢基体组织均为细小针状马氏体，而电子束焊缝则显著粗化，尤其9310焊缝晶粒长大明显，CSS-42L热影响区在电子束热作用下变化显著，从焊缝边界到母材可分为4种不同形貌的组织，呈现出极端不均匀的现象。9310和16Cr3Ni WMo VNb E焊缝显微硬度明显高于基体，而CSS-42L焊缝显微硬度则显著低于基体；3种焊接接头显微硬度最低值均出现在热影响区，表明热影响区是整个结构最薄弱区域，力学性能测试结果也充分表明了这一结论。3种齿轮钢电子束焊接头拉伸断裂全部发生在热影响区，强度较基体稍有下降；断裂之前发生了明显的颈缩现象，塑性下降不显著。CSS-42L性能显著优于9310和16Cr3Ni WMo VNb E,CSS-42L电子束焊接头强度也高出9310焊接接头强度50%，塑性更加显著，高出超过20%。研究结果为直升机传动系统制造提供科学依据。

【年份】2024

【作者单位】中国航发北京航空材料研究院;北京航空航天大学;

【期号】03

【页码】33-39+46