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大型锻件是各种大型机械设备中的关键零部件,由于钢锭质量、锻造工艺等因素影响,锻造过程中会产生裂纹缺陷,若裂纹深度较大,但通过铲去和磨削能清除,应清除缺陷后锻造修整,若裂纹较深且无法修复,一般予以报废,带来巨大经济损失。因此针对锻造过程中表面较深裂纹的修复方法研究,具有一定的理论和实际意义。本文采用Φ300mm45号钢锭,模拟大型锻件表面裂纹修复,研究了原母材、焊后镦粗和焊后镦粗+调质工艺钢锭MAG焊接接头的组织、力学性能和高周疲劳性能。通过对焊接接头显微组织分析,研究表明：镦粗态焊接接头,焊缝组织为等轴晶,热影响区晶粒粗大；对镦粗态的焊接接头进行调质处理,焊缝区出现了回火索氏体组织,热影响区的组织得到细化。通过对原母材和焊接试样进行力学性能测试,研究表明：原母材抗拉强度为580MPa,屈服强度为281MPa,断面收缩率为39.5%,硬度值为HV199.6；镦粗焊接接头,其抗拉强度为527MPa,屈服强度为307MPa,断面收缩率45.8%,焊缝硬度达到HV158.9,热影响区的硬度达到HV218.2,母材的硬度达到HV249.3；镦粗+调质态焊接接头其抗拉强度为545MPa,屈服强度为318MPa,断面收缩率56.8%,焊缝硬度达到HV175.5,热影响区的硬度达到HV264.8,母材硬度达到HV284.5。原母材和焊接试样疲劳性能研究表明：在2×106循环次数、对应于50%存活率条件下,镦粗态的焊接接头的疲劳强度为197.2MPa,与原母材相比其疲劳强度降低17.6%,镦粗+调质态的焊接接头的疲劳强度259.7MPa,与原母材相比其疲劳强度提高8.6%,与镦粗态焊接接头相比其疲劳强度提高31.7%,故调质处理可以提高镦粗态焊接接头的疲劳性能。断口分析表明：两种焊接接头疲劳断口具有解理特征,裂纹源起源于试样表面；裂纹扩展区主要由疲劳辉纹和撕裂棱组成,局部区域可以观察到二次裂纹；瞬断区断口形貌具有韧窝特征。