45钢焊接SUS304 还想调质

寂静回声

问






答

SUS304 奥氏体不锈钢的屈服强度仅为 205MPa，硬度 HB180-200，疲劳强度低，在交变载荷下极易产生塑性变形和疲劳裂纹。
键槽的直角尖角是应力集中系数最高的位置（理论应力集中系数可达 3-5），裂纹 100% 起源于键槽端面的尖角处。
焊接过程中产生的拉残余应力与工作载荷叠加，进一步降低了疲劳寿命。
任何材料和工艺改进都必须配合设计优化，否则效果会大打折扣。
最优先的改进是将键槽的直角尖角改为 R1-R2mm 的圆角过渡，这一项就能将疲劳寿命提高 2-3 倍。


现在楼主想把零件圆柱形套的材料更换为45号钢+调质处理，然后与零件连杆焊接在一起。
但是这么做会有两个大问题：
如果对零件圆柱形套调质后再与零件连杆焊接在一起，焊接质量会不佳，因为热影响区易产生淬硬组织导致裂纹。
但是如果焊接加工完再送去调质，那两个零件都已经焊接在一起，想对其中之一的零件进行调质处理是根本办不到的，而SUS304材质的连杆是不适合调质的。
所以思来想去，不如直接提高SUS304材质的圆柱形套的硬度，比如渗氮处理。

低温离子渗氮（420-450℃），低温离子渗氮后，表面硬度可达 HV800-1000，渗层深度 0.1-0.2mm，疲劳强度可提高 30%-50%。
连杆部分可以采用镀铜防渗（效果最好）或专用防渗氮涂料，确保连杆不被渗氮。
渗氮后增加180-200℃低温回火，降低渗层脆性。
对键槽表面进行喷丸处理，在表面引入压应力，进一步提高疲劳强度。