20CrMnSi钢制汽车变速箱传动齿轮是由2个齿轮在过盈配合的情况下焊接而成，由于它为变速箱中的传动部件，要承载较大的扭矩、拉伸或者挤压，因而必须要具备高的强度、刚度、韧性、良好的耐疲劳性能，以保证其使用性能和寿命。传统方法是用TIG填丝焊接，但由于其加热区域比较大，热量不集中，焊接速度比较慢，高温停留时间长，所以作为焊接薄弱区域的热影响区比较大，晶粒长大倾向大，从而对其组织性能造成不利的影响。而激光焊由于具有热流密度集中、加热速度快、热影响区小、高温停留时间短的特点决定了其焊后晶粒比较细小，组织性能较好，热变形小，所以采用激光焊接方法进行试验研究,以期获得满足要求的焊接接头。
试件材料为20CrMnSi钢，使用Rofindc030CO2激光焊接机焊接，氩气保护，其焊接参数见表1。用光学显微镜研究接头的微观组织。用HV-1000型显微硬度计测试焊接接头的显微硬度。
表1 激光焊接工艺参数
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激光束功率/W |
焊接速度/m·min-1） |
焦距/mm |
氩气体流量/（L·s-1） |
深度/mm |
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2400 |
1.2 |
198.5 |
1.0 |
3.2 |
激光焊焊接20CrMnSi时选择合适的焊接参数可获得成形良好的焊接接头。焊缝组织为板条状的马氏体，中心为细小的等轴晶，边缘为细小的柱状晶；过热区为马氏体和少量的珠光体，不完全正火区为马氏体与铁素体的混合组织。焊接接头的硬度分布不均匀，焊缝的硬度较母材的硬度高，焊缝边缘的硬度比焊缝中心的硬度高。（榕霖）
