焊后熱處理對300M超高強度鋼電子束焊接接頭組織及性能的影響

張國棟， 楊新岐， 何鑫龍， 李晉煒

（1.天津大學材料科學與工程學院，天津300072;2.北京航空制造工程研究所高能束流加工技術重點實驗室，北京 100024）

300M鋼是在AISI 4340鋼基礎上添加了1.5%左右的硅、0.05% ～0.1%的 V，提高了的C和 Mo的含量而發展起來的低合金超高強度鋼。300M鋼具有很高的強度、韌性及疲勞性能。作為一種成熟的超高強度鋼材料，在現代飛機起落架上獲得了廣泛的應用［1］。目前300M超高強度鋼飛機起落架的制造主要采用整體鍛造然后切削加工的方法。由于導熱性不高，切削加工性差，刀具磨損嚴重［2］。起落架前、主起活塞桿、外筒、輪軸等零件均屬細長筒形件，深孔加工難度大，而且切削加工工作量很大，材料利用率低。焊接結構具有材料利用率高、成本低等優點，俄羅斯等國家已經使用電子束焊接工藝制造起落架結構件［3］。

關于300M鋼熱處理與組織性能的研究已經做了大量工作。Y.Tomita等人研究了等溫貝氏體轉變及改進的熱處理工藝對300M鋼組織與性能的影響［4，5］。L.C.Chang 和 H.K.D.H Bhadeshia［6］研究了奧氏體含碳量對300M鋼等溫轉變的影響。為提高300M鋼的韌性，裴劍研究了不同 Ni含量下300M 鋼的組織及性能［7］。S.S.Zhang［8］等人研究了300M鋼奧氏體晶粒尺寸與加熱溫度及保溫時間的關系。J.Luo［9］等人研究了300M鋼在等溫壓縮下的變形行為。但是已公開的文獻中尚未發現有對300M鋼焊接接頭組織與性能的研究。為拓寬電子束焊接技術在我國航空結構件制造中的應用，本文探討了三種不同焊后熱處理狀態下300M鋼電子束焊接接頭的室溫拉伸及沖擊性能，并與300鋼母材的最常用狀態（油淬低溫回火）下的室溫拉伸及沖擊性能進行了對比。……