3 焊接接头的热处理与强度试验
　　　由于65Mn钢具有过热倾向，因此焊接热影响区对接头的力学性能影响很大。直径0.7 mm的65Mn钢丝经氩弧焊对焊后接头处非常硬脆，轻轻折弯焊点处，就会在熔合线或焊缝处脆断，断口呈明显的脆性断裂形貌。所得接头由焊缝和热影响区组成，沿接头轴线测试从焊缝中心至母材各个区域的显微硬度。测量结果表明，从母材到热影响区及焊缝中部，显微硬度急剧增加，焊缝中部硬度达HV 1 060，这说明热影响区及焊缝中部生成了硬脆组织。对于这种具有硬脆组织的接头，为了提高其韧性和塑性，降低其硬度，获得硬度、强度、塑性和韧性的适当配合，必须对焊接接头进行适当的回火处理。热处理后，应将热影响区的脆性消除，同时应能使母材保持一定的强度和弹性。回火在箱式电阻炉内进行，回火工艺见表1。将回火后的钢丝焊接接头处仔细打磨，使其直径与母材直径大致相等，再在WE-50拉伸试验机上进行拉伸试验。每种回火处理的试样取三根，取其拉力的平均值。
　　由试验可以看出，330℃以上热处理后，母材弹性基本消失，且断裂均发生在母材处，而不发生在焊点及其热影响区，这说明热处理后虽然热影响区的脆性完全消失，但母材的强度被大大削落（经试验，所用母材的抗拉强度为1 663 MPa）。260℃保温10 min时，虽然材料弹性基本不变，但热影响区的脆性不能消除。当加热温度为280℃，保温10 min时效果最好，热影响区的抗拉强度只比母材降低20%左右，而母材的弹性消失较小。将280℃回火处理的焊头沿轴线方向测试纵剖面上各个区的显微硬度，发现焊缝处的最高硬度值降低到HV 500左右，比未处理时的硬度降低大约1倍。

　　焊好的环形钢丝不但应能满足一定的强度和弹性要求，而且应具有一定的疲劳强度，因此对回火处理的环形钢丝进行疲劳试验。为了正确反映对焊环形钢丝的疲劳性能，决定模拟环形钢丝的工作状态对其进行疲劳测试，为此设计了疲劳运转测试装置，对比各种热处理对线锯疲劳寿命的影响，装置见图3。该装置MH由两个转轮、电机、变频器和支架组成。两转轮由铝合金制成，中间加工一深为0.7 mm的凹槽，上端为从动轮，下端为主动轮，两转轮的直径均为210 mm，转轮中心距在350~420 mm之间可调，通过调整中心距，使钢丝张力达到50 N左右，保证钢丝与转轮之间的摩擦力，使环形钢丝平稳运转。电机功率为450 W，通过变频电源OLIN1&E改变电流频率来改变转速。试验时，电机以低速启动，运转过程中在逐渐增加转速，使锯丝导轮转速达727 r/min（线速度为8 m/s）。350℃以上回火处理的钢丝由于母材强度大大降低，且弹性基本消失，再做疲劳试验没有意义。因此，只对350℃以下回火处理的钢丝进行疲劳试验，试验结果见表2。由试验结果可以看出，焊好后的环形钢丝经加热到温度280℃，保温10 min的回火工艺，在本实验条件下，可以连续运转8 h，疲劳强度最高，而其他回火工艺处理钢丝疲劳强度较低。
　　　　　　　　　　　　　　

4 结 论
（1）采用非熔化极氩气保护焊焊接φ0.7 mm的65Mn钢丝可以得到外观良好的焊接接头，焊接时可不加填充金属。焊接电流强度以10 A比较合适，电流过大会产生飞溅和塌边现象。电流太小，则引弧困难，电弧不稳定。
（2） 焊好的接头非常硬脆，因此必须进行适当的热处理。对焊接接头采用加热温度280℃，保温10 min的回火工艺，可以使接头的抗拉强度达1 370 MPa，并且疲劳强度也较高。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参　考　文　献

1 Hanisch, Hor