23MnNiMoCr54钢是高级优质链条钢,具有较高的强度、韧性、耐疲劳性和良好的冷弯性能,较好地满足了矿用高强度圆环链标准中各种规格C级链的性能要求。焊接是圆环链生产的关键工序之一。闪光对焊由于具有省时、省料、省能源等诸多优点,使其在圆环链生产中得到广泛应用。但实际生产中发现,有部分圆环链闪光对焊后的焊缝强度低于设计要求,即存在着低应力断裂的问题。为此,采用与圆环链相同的闪光对焊工艺焊接23MnNiMoCr54钢,焊后对焊缝进行了抗弯试验,并对典型的低应力断裂焊缝断口的宏、微观形貌及化学成分进行了系统研究,从而确定了23MnNiMoCr54钢闪光对焊缝低应力断裂的原因。
宏观断口的中间部分较为平坦,两侧有比较大的剪切唇,并且在弯曲过程中受拉应力作用最大的底边剪切唇相对较小。在扫描电镜下可以看到,在裂纹源区域存在着较多的块状物,部分块状物断面呈现典型的脆性沿晶断裂特征,部分块状物断裂面上可观察到明显的滑移变形痕迹以及二次裂纹存在。此外,在试样的断口上还可观察到胞状晶的存在,且其表面非常光滑。块状物以外其它区域的微观断口为韧性断裂的典型韧窝断口。
由于23MnNiMoCr54钢焊缝中存在着块状物以及铸造疏松组织及二次裂纹等缺陷,从而使焊缝抗弯强度降低,发生低应力断裂。这些缺陷的形成与闪光对焊工艺过程密切相关,因此,应合理选择并严格控制闪光对焊过程的工艺参数,避免上述缺陷的形成,从而提高焊缝质量。