Q345E钢激光-电弧复合焊T形接头疲劳性能

为探究激光-电弧复合焊接技术在转向架结构中应用的可能性,以20 mm厚的Q345E钢T形接头为研究对象,开展了激光-电弧复合焊接试验,并采用单点法和升降法进行疲劳性能测试.结果表明,当指定循环次数为5×10^(6)时,复合焊接头的中值疲劳强度为148.3 MPa,循环2×10^(6)时的条件疲劳强度为181.5 MPa,比相应的电弧焊接头提高39.6%,且焊接组织更细小,提高了裂纹萌生过程中所需的疲劳循环次数.疲劳裂纹形貌特征表明,T形接头的疲劳裂纹起源于封底焊缝焊趾处,瞬断区为韧性断裂模式,复合焊接头疲劳性能提高的原因在于其封底焊缝焊趾处具有较小的应力集中系数,且焊缝微观组织由更为细小的晶内铁素体组成,能够有效避免疲劳裂纹过早萌生,并阻碍疲劳裂纹扩展.

电弧喷涂马氏体不锈钢涂层残余应力分析

热喷涂涂层的残余应力对涂层与基体金属间的结合以及涂层的使用性能都有显著的影响.为了研究热喷涂工艺参数以及沉积涂层温度对涂层残余应力的影响,使用4Cr13马氏体不锈钢作为喷涂材料,分析了在喷涂过程中保持试件处于180～390℃温度范围条件下形成涂层的应力分布状况,采用电测法测定了涂层的杨氏模量和泊松比.结果表明,当沉积涂层温度保持在大约260℃时,形成的涂层到室温时有最小的残余应力.高于此温度,获得拉应力涂层;低于此温度,涂层处于压应力状态.电弧喷涂4Cr13马氏体不锈钢涂层的杨氏模量为53.1GPa,涂层的泊松比为0.1028,涂层的杨氏模量小于原始喷涂材料.

纯铜热喷涂扩散渗铝层的显微组织

铜铝合金具有很好的抗高温氧化性能.在纯铜表面分别电弧喷涂1.5 mm和2.5 mm厚的铝涂层,经900℃保温4 h的扩散处理后获得1.9 mm和3.6 mm厚的铜铝合金渗层.主要针对渗层显微组织、渗层内的成分分布以及渗层的物相构成进行观察与测定.分析结果表明:渗层由表面层和内层两部分组成,层间结合良好.在加热处理过程中,铝涂层发生熔化,基体中的铜原子进入铝熔体形成表面渗层,表面渗层中遗留了原涂层的氧化物和孔洞.铝原子向铜基体的扩散形成组织紧密的内扩散层.内、外渗层都由金属间化合物Cu9Al4与-αCu固溶体二相结构组成.在同样的扩散处理条件下,试件喷涂的铝涂层越厚,形成的渗层厚度越大,渗层中平均铝含量越高.

电弧喷涂马氏体不锈钢涂层耐磨性

为了系统地研究电弧喷涂马氏体不锈钢涂层的耐磨粒磨损性能,选用几种不同含碳量的马氏体不锈钢作为喷涂材料,制备了不同喷涂工艺参数的试件;采用喷砂吹蚀和湿砂橡胶轮磨损试验研究了涂层试件的耐磨粒磨损性能.试验结果表明,随着喷涂材料w(C)的增加,获得的涂层硬度增加,涂层耐磨粒磨损性能也随之增强.涂层制备的工艺参数对涂层的耐磨性影响很大,增加喷涂电流,涂层耐磨粒磨损性能提高;增加喷涂电压或加大喷涂距离,涂层耐磨粒磨损性能下降.

热喷涂涂层的钎焊工艺

使用钎焊方法对热喷涂H08低碳钢涂层、4Cr13马氏体不锈钢涂层与20钢进行连接,研究了这些热喷涂涂层的钎焊工艺性、接头的力学性能以及接头的金相组织形貌。试验结果表明,锡焊可以很好地连接2种低碳钢涂层或将低碳钢涂层与低碳钢基材连接起来;银焊不但可以连接低碳钢涂层,还可连接低碳钢基体与马氏体不锈钢涂层;2种钎焊接头的抗拉结合强度都高于涂层层间结合强度。

T4003不锈钢激光-电弧复合焊接工艺特性研究

为了探究复合热源对T4003铁素体不锈钢焊接特性的影响,采用光纤激光-电弧复合焊接研究了工艺参数对接头形貌和组织性能的影响规律,优化了工艺参数,重点分析了焊缝金属和热影响区-40℃低温冲击韧性和提升机理。结果表明,在优化参数下,复合接头性能优异,拉伸试样均断裂于母材,抗拉强度为530 MPa,且180°横向正弯和背弯试验中均未发现裂纹;焊缝金属平均冲击吸收功为50 J,略高于常规电弧接头,但是热影响区平均冲击吸收功提升显著,达到32 J,为电弧接头的3倍,提升的主要原因在于激光-电弧复合焊接的低热输入降低了热影响区粗晶区晶粒尺寸;冲击断口形貌表明,复合接头焊缝金属在终断区尚未出现韧脆转变,仍然以韧窝为主,但是热影响区在中部扩展区出现明显的准解理形貌,开始出现韧脆转变。该研究促进了激光-电弧复合焊接在铁素体不锈钢中的应用。

不同比例过渡对变截面对接接头疲劳性能的影响

文章以轨道货车常用的Q450NQR1高强度耐候钢为试验材料,研究了比例过渡分别为1∶3、1∶4、1∶5时,对接接头的疲劳性能。结果表明:当指定寿命为5×106次时,比例过渡为1∶3的变截面对接接头中值疲劳极限最高,达到193 MPa。随着比例过渡逐渐增大,中值疲劳极限逐渐下降,比例过渡为1∶4、1∶5时,中值疲劳极限分别为149 MPa、129 MPa。断口微观形貌分析表明:不同比例过渡下接头的裂纹源一般集中于板厚较低一侧的焊趾处,无明显缺陷的出现,启裂区断口齐整光滑、疲劳源分布清晰;扩展区可观察到相互平行的塑性疲劳条带;终断区断口呈明显的韧窝型韧性断裂。

氩弧焊重熔技术在焊缝表面缺陷修复上的应用

文中以铁路货车常用耐候钢为研究对象,通过熔深试验、力学性能试验、显微组织分析研究氩弧焊重熔技术在焊缝表面缺陷修复上的适用工艺,并进行了试验验证。结果表明:采用TIG重熔工艺可以实现表面缺陷修复工作,但重熔深度的受限,仅适用于2mm以下的表面缺陷修复。

Q550NQR1高强耐候钢焊接工艺研究

针对Q550NQR1高强耐候钢,通过焊接工艺试验,掌握该材料的焊接性,并匹配合理的焊接材料,确定合适的焊接参数,成功地应用于铁路货车产品的焊接生产。

基于Sysweld的货车端墙焊接变形数值模拟

货车的端墙是由薄板构件组装而成的,在焊接过程中由于焊缝处收缩力的作用导致端墙板失稳,不可避免的产生了波浪变形。过大的变形量不但影响端墙结构的外形美观,而且影响了货车的产品质量,因此有必要减小焊接变形。根据端墙结构建立其几何模型、划分网格、设置热源参数,使用焊接专业软件Sysweld模拟计算在相同热输入下的不同焊接顺序的变形量,从而得出焊接顺序、焊接方向调整对变形的改进效果,为生产提供参考依据。

基于SYSWELD的货车端墙焊接变形数值模拟

本文根据货车端墙结构,建立其几何模型、划分网格、设置热源参数,使用焊接专业软件SYSWELD模拟计算在相同热输入下的不同焊接顺序的变形量,从而得出焊接顺序、焊接方向调整对变形的改进效果,为生产提供参考依据。

不同热输入Q450NQR1钢焊接过热区组织、硬度和冲击韧性的研究

通过焊接热模拟技术对Q450NQR1高强度耐候钢在不同的焊接热输入下过热区的组织、硬度和冲击性能进行了工艺研究。结果表明:随着焊接热输入的增加,显微组织先共析铁素体由针状向块状转变,粒状贝氏体含量逐渐增多,硬度整体逐渐降低,低温冲击功整体差别不大,冲击断口均为解理断裂,边缘为大小不一的韧窝形态。

快运棚车车体制造工艺研究与应用

针对快运棚车大容积、轻量化、高可靠的技术指标要求,围绕车体结构和制造工艺开展了相关研究,通过仿真分析、样件验证和样车试制,优化了车体结构、焊接方式、组装及调校工艺,为快运棚车结构设计和工艺制定提供了借鉴。

Q450NQR1耐候钢螺柱焊接头组织与性能的研究

通过工艺试验、外观检查、弯曲试验、扭力试验和金相组织分析,研究了Q450NQR1耐候钢螺柱焊的焊接工艺及组织和性能。结果表明:采用短周期拉弧螺柱焊焊接预涂底漆和无底漆Q450NQR1耐候钢时,可以获得外观成形良好、焊缝余高规则、质量良好的焊接接头,接头力学性能良好,各项指标均能达到相关标准要求,其焊缝和热影响区组织均为先共析铁素体、针状铁素体和少量珠光体。

铁路货车车体气体保护焊焊丝工艺定额研究

铁路货车车体采用耐大气腐蚀钢和不锈钢等新材料,推行以气体保护焊为主导的焊接工艺,但缺乏科学的焊丝工艺定额。通过焊接试验得到2种焊丝转熔系数和熔敷金属密度,计算不开坡口单面对接焊缝、不开坡口双面对接焊缝和不开坡口角焊缝的熔敷金属横截面积,确定焊丝工艺定额。通过生产实践,对比焊丝工艺定额与实际消耗,得出如下结论:批量产品焊丝实耗量与工艺定额基本吻合;试制产品、小批量产品焊丝实耗量比工艺定额略高,可按照工艺定额1.05倍给出。

Q550NQR1高强耐候钢焊接工艺研究

通过焊接工艺试验,掌握Q550NQR1高强耐候钢材料的焊接性,并匹配合理的焊接材料,确定合适的焊接工艺规范参数,最终成功地应用于铁路货车产品的焊接生产。

t8/5对BWELDY700QL4高强钢焊接接头过热区组织性能的影响

通过小铁研抗裂性试验、焊接热模拟试验、冲击试验、硬度试验和金相显微组织分析,研究了t8/5对BWELD700QL4低合金高强钢焊接接头过热区组织和性能的影响。结果表明:BWELD700QL4低合金高强钢抗裂性较差,焊接时需要适当预热;当t8/5为7.2~13.0 s时,其过热区的组织均为板条马氏体,t8/5对硬度影响不大。