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风机行业随着我国工业化进程而得到了快速的发展,风机广泛地应用于国民生产生活,如医药、造纸、纺织、化纤、玻璃、煤矿、粮食、建筑行业、烟草、军工、酿酒、钢铁、发电、水泥、石化和污水处理等重要工业领域。对风机来说,叶轮是风机的关键部件,叶轮的质量直接影响风机的使用环境和使用寿命。为扩大风机的应用领域,特别是低温工况下的应用,提高风机的整体质量及其使用寿命,并拓宽现有材料的应用范围,本文将对两种风机叶轮用高强度等级合金钢材料(40CrNiMo7、25Cr2Ni4MoV)母材和焊接接头的性能进行研究。本文通过热处理工艺试验,研究两种合金钢在不同热处理工艺下的力学性能,特别是低温下的性能。通过对试样进行金相组织观察、冲击断口分析、硬度测试等,研究热处理工艺对材料组织和性能的影响。通过对比两种母材的综合性能,选出一种低温性能较好的母材并确定与之相匹配的热处理工艺。然后针对选定的母材进行焊接试验,选择常用焊接材料进行焊接试验,结果显示现有焊接材料性能的不足。最后针对低温工况的应用,提出新型匹配焊接材料的研究思路。通过对两种母材的热处理工艺的研究,可以得出以下结论:(1) 40CrNiMo7钢在850℃保温30min油淬然后进行650℃保温100min水冷回火的热处理工艺下,40CrNiMo7钢的综合性能相对较好;(2)25Cr2Ni4MoV钢在860℃保温40min油淬然后进行630℃保温120min空冷回火的热处理工艺下,材料的综合性能相对较好,尤其是低温性能。由25Cr2Ni4MoV钢的焊接试验可知:焊后整体热处理工艺所得到接头的性能整体优于焊前热处理+焊后处理工艺的性能;匹配焊接材料的研制思路,主要以提高焊缝的韧性为出发点,通过加入提高韧性的合金元素Ni、Mn、Mo等,并加入Ti、B、Re微量合金元素,来净化晶界、细化晶粒,从而在保证接头强度的同时提高熔敷金属的低温韧性。