稀土对钢轨耐磨堆焊层金属组织及韧性的影响

对不同稀土含量的自保护药芯焊丝堆焊层金属进行了室温冲击试验和金相组织观察;并对冲击断口形貌进行了扫描电镜(SEM)分析和夹杂物的能谱(EDS)分析,同时对夹杂物生成自由能进行了计算。结果表明,随稀土的增加,焊缝冲击韧性先增加后降低,加入4%的稀土,具有良好的晶粒尺寸和分布,冲击韧性最高;加入量超过8%时,形成的稀土硫化物、稀土氧化物残存于焊缝中形成夹杂,焊缝冲击韧性降低。热力学计算得到了几种夹杂物的生成先后顺序,从另一个角度解释了稀土的净化除杂作用。

自保护药芯焊丝双丝堆焊修复钢轨技术研究

为了探索低预热条件下修复伤损钢轨技术,采用自保护药芯焊丝双丝双弧焊不预热堆焊修复钢轨,对其进行探索性研究,以期实现伤损高碳钢轨的冷焊修复。在显微镜下对焊缝组织进行观察;对焊缝金属进行了室温和低温冲击试验;采用扫描电镜(SEM)对断口形貌进行分析;利用维氏硬度计进行焊缝、热影响区(HAZ)、母材三区硬度测试。结果表明:采用自保护药芯焊丝双丝不预热堆焊修复钢轨,当双丝串列且间距为30 mm时,焊补接头具有优良的综合机械性能,接头的组织和硬度能够满足在线钢轨的运行要求。

Al对钢轨堆焊焊缝中气孔、夹杂物及冲击韧性的影响

研制了几组不同Al含量的钢轨补焊用自保护药芯焊丝。在显微镜下对焊缝中气孔进行观察;对焊缝金属进行了室温及低温冲击试验;采用扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对夹杂物、断口形貌进行观察分析。结果表明:当Al<0.79%(质量分数)时,气孔敏感性较大,随着Al含量的增加气孔敏感性变小;Al=0.79%(质量分数)的焊缝中夹杂物主要为少量的球状Al_2O_3冲击吸收能量达57 J;当Al=1.45%(质量分数)时,夹杂物主要为球状Al_2O_3和少量不规则A1N夹杂,冲击吸收能量为44 J;当Al=2.46%(质量分数)时,夹杂物变为大尺寸的A1N夹杂,韧性急剧下降,冲击吸收能量仅为9.3 J。

P92焊条熔敷金属高温时效脆化试验研究

制备了P92焊条的全熔敷金属试样,在625℃最长时间104 h条件下进行高温时效性能试验,研究了P92焊条熔敷金属高温时效时间对冲击韧性和微观组织变化的影响。试验结果表明:P92焊条熔敷金属有明显的时效脆化倾向,时效前后组织中M23C6相和δ铁素体数量无明显变化,MX也非常稳定,104 h时效后在晶界析出了许多明亮的富W和Mo的Laves相,Laves相在晶界析出是熔敷金属高温时效脆化的主要原因。随着高温时效时间的延长,熔敷金属冲击功逐渐降低,在1 000～3 000 h之间冲击功的下降最为显著,之后随着时间延长,下降趋势变缓。

高速列车焊接转向架构架材料及性能研究进展

随着对列车运行速度和运载能力要求的提高,对转向架焊接构架的材质和性能提出了更为苛刻的要求。基于MAG焊工艺基础上的转向架构架焊接技术研究已经相当广阔且深入。目前,转向架焊丝虽然能满足焊接使用要求,但是在焊接过程中飞溅较大,容易出现气孔、夹渣咬边等缺陷,小电流过渡稳定性还有待提高。优良的使用操作性能、长寿命、高可靠、具备广域环境条件下服役能力的新型耐寒高韧性焊材亟待开发。新材料、新工艺将是未来的研究热点和重点。轻量化、环境友好、高可靠、长寿命以及激光焊接技术将引领未来转向架焊接制造技术更快更好地发展。

高速列车转向架用耐寒焊丝研制及接头组织性能

在我国东北以及俄罗斯等极寒地区要确保高速列车的安全可靠运行,高速列车转向架焊接接头必须具备广域环境条件下的服役能力,因此开发耐寒高韧性转向架焊丝至关重要。采用微合金化设计,研制了一种新型耐寒高韧性焊丝55GⅡ。利用高速摄相系统观察熔滴过渡行为,测试熔敷金属力学性能,利用扫描电镜观察冲击断口形貌,研究焊缝金属耐腐蚀性能和疲劳极限。结果表明:55GⅡ焊丝在250 A和150 A电流条件下具有优异的电弧稳定性,短路或爆断次数少、飞溅颗粒小;其焊缝组织主要为贝氏体、珠光体及铁素体的混合组织,-40℃平均冲击功达到129 J,-60℃平均冲击功达96 J以上;1 000 h周浸腐蚀失重比3.56%;在4应力级条件下经1×107次循环,焊接接头疲劳极限为374 MPa。

大跨度钢桥用Q420qE钢接头焊接性能的研究

主要研究了大跨度钢桥用Q420qE钢焊接接头的工艺性能,研究了基于工程的实际情况及桥梁钢的接头形式,进行了4种典型焊接接头的力学性能试验,试验内容包括焊缝拉伸试验、低温冲击试验、接头硬度测试等,最后还进行了焊接接头断口的微观形貌分析。