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为了减小电极的消耗，选择直流正接进行线材的对焊试验，即选用直流电源，线材接电源的正极，钨极接电源的负极。含1％或2％氧化钍的钨极发射电子效率高，电流承载能力好，且抗污染性能好，引弧容易并且电弧比较稳定。为了便于操作，选择直径为2 mm的较细的钍钨极，并且电极前端磨尖。由于氩气较低的电弧电压特性对于薄板和线材的手弧焊特别有益，因此选择氩气做保护气体。试验选用直流手工氩弧焊机，焊接前，将钢丝两端头仔细磨平，为防止焊点产生气孔，用丙酮将端头油污清洗干净。将两端磨平的线材放在平整洁净的对正板上（图1），使两端头对正，接头处不留间隙，用压铁压住接头两侧。将线材接焊机正极，钨极接负极，分别将电流调至20 A，15 A，10 A，8 A进行焊接。合金钢板焊接时，在接头旁边引燃点弧并使之燃烧稳定，将电弧移至接头处使接头金属熔化后迅速将电弧熄灭，同时轻微施加顶锻力，冷却后即完成焊接过程，焊接过程中不使用填充焊丝。试验发现，当焊接电流为20 A时，电弧燃烧剧烈，接头处金属飞溅严重，焊点塌陷严重。当电流调至15 A时，电弧燃烧较平稳，熔池飞溅少，但焊缝仍有塌陷。但电流降至10 A时，引弧容易，电弧燃烧稳定，焊缝处没有塌陷现象。图2为焊接电流10 A时，用数码相机在Leica MZ6型体视显微镜下拍下的焊接接头形状。可以看出，接头的圆柱度较好，将其打磨后能满足线锯的要求。当电流调至8 A以下时，引弧困难且电弧不稳定，难以完成焊接过程。
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焊接材料针对15CrMo钢的焊接性的工作特点，方案Ⅰ：焊接预热，采用ER80S-B2L焊丝，T1G焊打底，E8018-B2焊条，焊条电弧焊盖面，焊后进行局部热处理。焊后热处理采用方案Ⅰ焊接的试件，焊后应进行局部高温回火处理。热处理的工艺为：升温速度为200℃/h，升到715℃保温1小时15分钟，降温速度100℃/h，降到300℃后空冷。合金钢板具体采用JL-4型履带式电加热器（1146×310）包绕焊缝，用硅酸铝棉层保温，保温层厚度50mm，温度控制采用DJK-A型电加热器自动控温仪。焊接工艺评定试验结果试验方案 拉伸试验 弯曲试验 冲击韧性试验aky（J/cm2）抗拉强度δb/Mpa 断裂部位 弯曲角度 面弯 背弯 焊缝 熔合线 热影响区(HAZ)方案Ⅰ 550/530 母材 50。 合格 合格 84.8 162 135.6方案Ⅱ 525/520 母材 50。 合格 合格 79.4 109.2 9
40Cr钢板是机械制造业使用广泛的钢之一，适于制作中型塑料模具。合金钢板调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。钢的淬透性良好，水淬时可淬透到Ф28～60mm,油淬时可淬透到Ф15～40mm。这种钢除调质处理外还适于氰化和高频淬火处理。切削性能较好，当硬度为HB174～229时，相对切削加工性为60％。该钢适于制作中型塑料模具。40Cr与45＃钢的区别45钢属于GB699“（优质）碳素结构钢”，40Cr属于GB3077“合金结构钢”。区别就在于热处理以后。Cr在热处理中的主要作用是提高钢的淬透性。由于淬透性提高，淬火（或调质）处理后40Cr的强度、本地硬度、本地冲击韧性等机械性能也明显比45钢高，但也是由于淬透性强，在淬火时40Cr的内应力也就比45钢大，同样的条件下40Cr材料的工件开裂倾向也就比45钢材料的工件大。因此为避免工件开裂，40Cr淬火时大多选用导热性较低的油作为淬火介质（有时也用双液淬火法，俗话叫水淬油冷），而45刚则用导热性较高的水作为淬火介质。
20Cr合金钢板是我国目前产量大的几种合金结构钢之一，用途非常广泛。硬度较高，韧性比15CrA差。该钢具有较好的淬透性、附近中等的强度和韧性。油淬到半马氏体硬度的淬透性为直径20-23mm，20Cr钢经渗碳淬火表面强化处理后，在模具表面会获得细针状回火马氏体，硬度为58-62HRC；心部获得低碳马氏体组织，硬度35-40HRC,基体强韧性高，可满足冷作模具高硬度、附近高强度、附近高韧性和适当耐蚀性的使用性能要求。正火可促进组织球化，细化大块状先共析铁素体，该进毛胚的可加工性。?化学成分质量分数(％)：C0.18-0.24、附近Si0.17-0.37、附近Mn0.5-0.8、附近Cr0.70-1.00\P≤0.03、附近S≤0.03力学性能热处理： 次淬火加热温度（℃）：880；冷却剂：水、附近油第二次淬火加热温度（℃）：780～820；冷却剂：水、附近油回火加热温度（℃）：200；冷却剂：水、附近空抗拉强度（σb/MPa）：≥83520Cr钢板屈服点（σs/MPa）：≥540断后伸长率（δ5/％）：≥10断面收缩率（ψ/％）：≥40冲击吸收功（Aku2/J）：≥47布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高温回火状态）：≤179[2]?交货状态：以热处理（正火、附近退火或高温回火）或不热处理状态交货，交货状态应在合同中注明。参考对应钢号中国GB标准钢号20Cr；日本JIS标准钢号SCr22；德国DIN标准钢号20Cr4；英国BS标准钢号590M17；法国NF标准钢号18C3；美国AISI/SASTM标准钢号5120；国际标准组织ISO标准钢号20Cr4综合性能 ?该钢淬火并低温回火后具有良好的综合力学性能，低温冲击韧度良好，回火脆性不明显。渗碳时钢的晶粒有长大倾向，所以要求二次淬火，以提高心部韧性，不宜降温淬火，当正火后硬度为170-217HBW时，相对可加工性为65％，焊接性中等，焊前应预热到100-150℃，冷变形时塑性中等。为了提高模具型腔的耐磨性，模具成形后需要进行渗碳处理，然后再进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有高硬度、附近高耐磨性而心部具有很好的韧性。?调质处理 ?对于使用寿命要求不很高的模具，也可以直接进行调质处理。国内也有不少应用低碳马氏体钢强烈淬火制造冷作模具的实例。
