1Cr11Ni2W2MoV殼體的焊接工藝研究

張文博，楊衛華

（西安航天動力研究所，陜西西安710100）

0 引言

火藥起動器是某型號火箭發動機的重要組件之一，工作時，由于火藥的瞬間引燃，產生高能燃氣，會對其主要部件-殼體產生很大的沖擊，對材料的強度及沖擊性能有很高的要求。在以往的生產中，殼體的材料選用強度、硬度較高的低合金結構鋼30CrMnSiA。30CrMnSiA鋼是一種中碳調質結構鋼，焊接性較差，焊接工藝復雜（焊接前需要預熱，焊后必須通過調質處理才能保證接頭的性能），焊后很容易產生焊接裂紋，并且還具有易銹蝕、切削性能差等缺點。因此，在某型號火箭發動機的研制過程中，擬采用高強度、焊接性好、耐銹蝕的回火馬氏體耐熱鋼1Cr11Ni2W2MoV代替30CrMnSiA，但這種材料在殼體上首次使用，必須進行相關焊接工藝研究，以獲得質量可靠的焊縫，保證產品質量。

1 試驗材料及方法

1.1 試驗材料

試驗所用材料為回火馬氏體耐熱鋼1Cr11Ni2W2MoV，其化學成分及力學性能與30CrMnSiA的對比見表1和表2。

從表1中可以得知，30CrMnSiA的碳含量較高。按照國際焊接學會（IIW）推薦的碳當量公式計算，該鋼的碳當量高達0.73%（焊接性好的鋼，其碳當量都在0.4%以下，碳當量大于0.4%則鋼的焊接性逐漸變差），具有較高的淬硬裂紋傾向[1]，焊接接頭極易出現硬脆的馬氏體組織，增大了焊接接頭的冷裂紋傾向，在以往的生產過程中，曾多次發生焊后產品焊縫開裂的現象。1Cr11Ni2W2MoV的碳含量、硅含量均較低，因此，其裂紋敏感性低，焊接性明顯優于30CrMn-SiA。

表1 低合金結構鋼30CrMnSiA與馬氏體耐熱鋼1Cr11Ni2W2MoV化學成分（Wt%）Tab.1 Chemical components of low alloy structural steel 30CrMnSiA and martensitic heat-resistant steel 1Cr11Ni2W2MoV(Wt%)

表2 低……