隨著大量超深井鉆機的研制應用，鉆機提升系統(tǒng)載荷越來越大,，對絞車剎車系統(tǒng)的安全性,、穩(wěn)定性要求越來越高。通常絞車剎車系統(tǒng)由主剎車和輔助剎車組成,。剎車轂作為鉆機,、修井機絞車剎車系統(tǒng)主剎車的關鍵受力部件，受力狀況惡劣,，極易損壞,。以帶式水冷剎車為例，在鉆機作業(yè)時,，從剎車起到終了這段時間,，剎車轂表面溫度可達650℃，在內循環(huán)水的作用下,，剎車轂溫度迅速降低,，如此交替循壞。剎車轂材料在交變熱應變的作用下,，通過空位聚集形成龜裂紋,；同時，在高溫下硬度下降,，摩擦副易于互溶,，材料的氧化速率加大，從而使得磨損率增加,。剎車轂在激冷激熱的工況下工作，主要失效形式是熱疲勞表面龜裂和磨損,。

　　為了適應超深井鉆探的要求,，針對絞車剎車轂過度磨損和熱疲勞開裂做了大量的工作,。一方面，通過工藝革新,，改善材料的耐磨損性能,，延長剎車轂使用壽命。如在Q345A基體上堆焊一層耐磨材料,，提高剎車轂耐磨性,，或采用鑄造組織代替，通過鍛造獲得更加致密,、細小均勻的組織,，從而提高材料的耐磨損性能。另一方面,，研制新型耐磨材料,、復合材料，如通過在Cr-Mo鋼中添加稀土,，改善剎車轂的耐磨損性能和熱強性,，提高剎車轂的使用壽命。但堆焊的方式生產效率低,，通常只作為剎車轂磨損后的尺寸修復,；鍛造剎車轂需要大型的碾環(huán)設備，而且需要增加加熱工序,，增加了生產成本,；Cr-Mo鋼含有貴金屬，增加了材料成本,。因此,，研制新型低成本、高耐磨的鑄造剎車轂用材料,，延長剎車轂使用壽命,，極具工程意義。

　　本文采用的Mn-V合金是由國內某石油裝備公司自主研發(fā)的新材料,，它具有較好的熱強性,、耐磨性，能夠滿足剎車轂惡劣工況的使用要求,，自投產以來,，取得了良好的經濟效益。但是通過作者調研和油田統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),，該材料的焊接接頭在長期使用過程中易產生開裂,，在一定程度上影響了該材料的應用。本文通過對該材料焊接試樣進行分析，以期改善該材料的焊接性能,。

　　實驗試板采用堿性酚醛樹脂砂型鑄造而成,。樹脂砂配比為樹脂占1.6%，固化劑占0.4%,，其余為砂,。砂為新砂舊砂混合使用，新砂和舊砂配比為1:3,。鑄件切割冒口后進行1100℃正火處理,。正火保溫時間為6h。正火后鑄件毛坯機加工成530mm×180mm×25mm的試板,，開60°V型坡口,采用Φ1.2mm的JQ?MG50-6焊絲進行GMAW多層多道焊,。焊前試樣預熱150℃，控制層間溫度不大于300℃,，焊后緩冷,。

　　剎車轂用Mn-V鋼焊后接頭存在一定程度的淬硬性，易導致接頭脆性開裂,。焊后對接頭進行時效處理,，焊接接頭塑韌性得到改善，通過第二相強化和細晶強化,，提高了接頭的綜合力學性能,。在500℃時效30min，試樣獲得最佳的力學性能,，屈服強度達到560MPa,，抗拉強度達到715MPa。熱影響區(qū)是整個接頭的薄弱環(huán)節(jié),，拉伸試樣均斷裂在焊接接頭熱影響區(qū),。對剎車轂焊后進行時效處理可以改善接頭的塑韌性，時效后接頭由脆性斷裂轉為韌性斷裂,。時效溫度超過300℃,，時效時間為30min時，即體現(xiàn)為塑性斷裂,。