D6A鋼碳當(dāng)量高，約1.04％，其焊接熱裂紋、冷裂紋敏感性相當(dāng)高，可焊性很差。若不采取有效措施，焊縫易開裂。針對(duì)D6A鋼空心筒體對(duì)接結(jié)構(gòu)，采用電子束焊方法作了一系列工藝試驗(yàn)，力圖實(shí)現(xiàn)對(duì)D6A鋼的等強(qiáng)度焊接。  

   試件有階梯環(huán)、對(duì)接環(huán)。用階梯環(huán)初找參數(shù)，以掌握電子束流與焊深的對(duì)應(yīng)關(guān)系，用對(duì)接環(huán)確定達(dá)到預(yù)定焊深的準(zhǔn)確規(guī)范。試驗(yàn)在高壓高真空電子束焊機(jī)上進(jìn)行，主要優(yōu)化參數(shù)匹配，采取有效可行的措施，以防止焊接裂紋、氣孔等缺陷；制定合適的焊后熱處理工藝，保證焊接接頭的強(qiáng)度、塑性、韌性等指標(biāo)盡量接近母材。 
 
   防止裂紋的產(chǎn)生，主要應(yīng)優(yōu)化參數(shù)，實(shí)現(xiàn)電子束焊的深焊效應(yīng)，獲得深而窄，而且上下寬度近于平行的“I”字型焊縫，降低接頭應(yīng)力、變形及應(yīng)力集中。為此，工藝上主要采取：一是提高加速電壓，采用較低的焊速，較小的電流，獲得深焊效應(yīng)。二是于表層下預(yù)定焊深的40％～50％處聚焦，焦點(diǎn)深入到工件內(nèi)部。

   防止產(chǎn)生氣孔，主要采取以下措施：焊前嚴(yán)格清洗焊件并烘干處理，去除油污水分；選擇合適參數(shù)，使焊縫根部不至過尖過窄；采用∞偏轉(zhuǎn)函數(shù)，選擇合適的頻率使電子束對(duì)焊縫起攪拌作用，以利于氣體逸出，并改善焊縫成型。試件焊后經(jīng)

X射線探傷，焊縫內(nèi)部質(zhì)量達(dá)到GB3323–87二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)840℃淬油， 620℃回火調(diào)質(zhì)，對(duì)焊接接頭作微型剪切試驗(yàn)及性能分析，性能梯度曲線如圖1。而焊接接頭力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果為：抗拉強(qiáng)度s b=1190MPa, 變形率y =22%，a k=42.6J/cm2,彎曲試驗(yàn)(彎心直徑f 5mm)至20°啟裂，30°斷裂。拉伸試樣取自母材，數(shù)據(jù)為平均值。

圖1 性能梯度曲線                         圖2 焊縫成型

    經(jīng)檢測(cè)分析表明焊縫區(qū)與母材性能基本相等，屈服強(qiáng)度和塑性略有下降；熔合區(qū)、熱影響區(qū)無劇烈性能變化，強(qiáng)度略有升高，塑性略有下降；接頭綜合性能優(yōu)良。焊接試件經(jīng)解剖金相檢查，未發(fā)現(xiàn)微裂紋、超標(biāo)氣孔等缺陷。焊深控制在預(yù)定范圍內(nèi)，焊縫形狀合理，截面深而窄，上下平行，呈“I”字型，如圖2所示。焊接接頭各區(qū)顯微組織均為回火索氏體，組織均勻細(xì)小。