补焊次数对S355J2W+N低合金钢T型接头疲劳性能和组织的影响

针对铁路客车焊接转向架的T型焊接接头,通过对未补焊接头、以及补焊一次、两次、三次、四次的焊接接头进行试验,总结出补焊次数对焊接转向架T型接头疲劳性能和显微组织的影响,为铁路客车转向架的工艺制定和可靠性提供了技术理论与实践数据支持.试验结果表明:一次、二次补焊对S355J2W+N低合金钢T型接头疲劳强度影响不大,而三次及以上补焊次数会稍微降低S355J2W+N低合金钢T型接头疲劳强度,不同补焊次数对显微组织无明显影响.

热矫正温度对S355J2W+N低合金钢对接接头疲劳性能的影响

通过对经不同温度火焰热矫正的S355J2W+N低合金钢对接接头(去掉余高)进行疲劳、断口扫描电镜分析等试验,研究了热矫正温度对S355J2W+N低合金钢对接接头疲劳性能的影响。结果表明:热矫正温度对该接头的疲劳性能有一定影响,其中800℃矫正接头(去掉余高)的疲劳性能最好,700℃矫正接头(去掉余高)的疲劳性能最差,比不矫正时略低;建议将S355J2W+N低合金钢对接接头的热矫正温度控制在8001 000℃。

热调修温度对S355J2W＋N低合金钢组织与力学性能的影响

通过显微组织分析、拉伸试验、弯曲试验、冲击试验及旋转弯曲疲劳试验,对不同热调修温度下S355J2W+N低合金钢的显微组织、拉伸性能、冲击性能以及疲劳性能进行了研究。结果表明:700、800℃热调修后的S355J2W+N低合金钢显微组织为沿轧制方向呈带状分布的铁素体和珠光体,晶粒度约为8~9级;1000、1200℃热调修后的显微组织为粗大的多边形块状铁素体和珠光体,轧制带特征消失。采用800℃热调修时试件的抗拉强度最高;不同热调修温度下的试件均具有良好的弯曲性能;700、800℃热调修后试件具有良好的冲击性能,但1000、1200℃热调修后试件的冲击性能显著降低;调修温度对S355J2W+N低合金钢的疲劳性能影响不大。

S355J2G3低合金钢焊接接头的组织和力学性能

通过拉伸、冲击、弯曲、硬度和金相等试验对S355J2G3低合金钢MAG焊焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明:采用G38 3G3Si1焊丝对S355J2G3低合金钢进行焊接时,可获得拉伸、弯曲和冲击性能均良好的焊接接头;接头硬度的分布较均匀,最高不大于380HV;焊缝组织为沿柱状晶晶界析出的块状先共析铁素体,晶内为细小密集的针状铁素体和少量珠光体;热影响区组织主要为先共析铁素体、针状铁素体、珠光体和少量的粒状贝氏体;母材为均匀细小分布的铁素体和珠光体。

低合金钢S355J2G3的焊接工艺应用

在分析对16 mm厚低合金钢板S355J2G3采用混合气体保护焊焊接工艺及焊接接头性能研究的基础上,通过焊接工艺评定,最终得到性能优异的焊接接头。结合生产实际情况,合理的焊接工艺规程,并将焊接工艺应用于大型换流变压器油箱的组焊中,在保证焊接结构具有较好强度的同时,提高了换流变压器油箱的使用寿命。

S355J2W+N钢不同直径焊丝的高频脉冲MAG对接焊工艺

文中采用φ1.2 mm和φ1.6 mm焊丝对S355J2W+N耐候钢进行高频脉冲MAG对接焊工艺试验,坡口角度为40°,使用直径1.2 mm焊丝的焊接参数为:打底焊接电流236 A,电弧电压29 V;盖面焊接电流242 A,电弧电压30.1 V,摆动角度3°,摆动速度8周/min,摆动的左右停留时间为0.3 s;使用直径1.6 mm焊丝的焊接参数为:打底焊接电流210 A,电弧电压26.5 V;盖面焊接电流249 A,电弧电压27.5 V。对焊接接头进行宏观形貌观察和分析,结果显示:焊缝成形均良好,实现了单面焊双面成形,无气孔、夹渣、裂纹等焊接缺陷,外观符合EN ISO17637∶2016/EN ISO 5817∶2014 B级质量要求。但G40X焊缝呈蘑菇状,G40Y焊缝近似三角形状,且G40Y焊缝成形系数、余高系数及焊趾角度均大于G40X的,与φ1.2 mm焊丝相比,使用φ1.6 mm焊丝可使根部熔深提高50%。

S355J2W+N钢焊接接头显微组织与力学性能

使用国产焊丝H08MnSiCuCrNiⅡ,利用焊接机器人对S355J2W+N钢用MAG焊的焊接方法进行了焊接,通过拉伸、硬度和金相检验试验方法对焊接接头显微组织和力学性能进行了分析研究。结果表明:焊接接头具有较好的力学强度,最大硬度值215.2HV出现在焊接热影响区。焊缝组织主要为先共析铁素体、板条铁素体及少量珠光体和粒状贝氏体,过热区主要为块状先共析铁素体、珠光体、粒状贝氏体,细晶区主要是细小的铁素体和珠光体。

S355J2W+N钢激光-MAG复合焊与MAG焊对比

利用激光-MAG复合焊和MAG焊进行了厚板S355J2W+N低碳钢的焊接实验,分析了两种焊接方法接头的微观组织和力学性能。结果表明:复合焊和MAG焊焊缝接头均由焊缝区、过热区、重结晶区和不完全重结晶区构成,复合焊接头截面呈"高脚杯"状特点,焊缝填充量和热影响区宽度较MAG焊明显减小。复合焊由于冷却速率快,过热区魏氏组织略有增多,硬度高于MAG焊,抗拉强度和弯曲性能与MAG焊相比,无显著差异,均能够满足生产标准的要求。

S355J2W钢高频脉冲MAG焊T-HV焊缝的组织和性能

文中选用直径分别为1.2 mm和1.6 mm的焊丝,对S355J2W耐候钢进行高频脉冲MAG焊工艺试验,接头为T形接头,通过对焊接接头宏观形貌观察和微观组织分析,2种工况焊缝成形均良好,实现了单面焊双面成形,且在较小热输入的条件下采用直径1.6 mm焊丝打底也可防止产生根部未熔合、未焊透缺陷,避免了气孔、夹杂及裂纹的产生。接头显微组织特征类似,焊缝为较多的先共析铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)和少量珠光体(P)及粒状贝氏体(BG)组织,未见向晶界内生长的塑性较差的侧板条铁素体(FSP);熔合区主要为一定量的先共析铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)组织,少量的珠光体(P)、粒状贝氏体(BG)组织,靠近焊缝侧晶粒较细小,靠近过热区侧晶粒较粗大;过热区主要是较多的细条状铁素体(IGF)、粒状贝氏体(BG)和少量珠光体(P)组织,晶粒大小比较均匀。采用Image-Pro Plus软件测量和计算了焊缝中针状铁素体占比,与直径1.2 mm焊丝相比,采用直径1.6 mm焊丝的焊缝中针状铁素体增加了10%。硬度测试结果表明:2种工况焊接接头的硬度值均在母材处出现最小值,在过热区出现最大值,且硬度值均小于标准规定的HV10380。

S355J2W耐候钢高频脉冲MAG焊对接接头的组织和性能

文中选用φ(Ar)80%+φ(CO_(2))20%(M21型)的保护气体,对板厚为12 mm的地铁转向架构架用S355J2W耐候钢进行了3 mm间隙的高频脉冲MAG焊(冷焊打底)与常规脉冲MAG焊2种工况的对接焊工艺试验,研究了接头的组织和性能。研究结果表明:2种工况的对接焊接头,焊缝均成形良好,接头无裂纹、气孔等缺陷,且焊缝金属与母材金属熔合良好;接头的显微组织特征类似,为先共析铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)和少量珠光体(P)以及少量粒状贝氏体(BG)组织。与常规脉冲MAG焊相比,采用高频脉冲MAG焊(冷焊打底)可获得较为理想的接头组织和性能。

多次返修焊对S355J2W+N钢焊接接头中值疲劳寿命的影响

通过试验研究,分析了多次返修焊对S355J2W+N钢MAG焊接接头中值疲劳寿命的影响。结果表明,2次返修焊、4次返修焊和6次返修焊的接头中值疲劳寿命与未返修的接头相比分别下降了21%、26%和41%,即随着返修焊次数的增加,接头中值疲劳寿命有下降的趋势。断口分析表明,疲劳断口明显分成裂纹源区、裂纹扩展区和最后断裂区3部分,裂纹源一般起源于表面或近表面缺欠。

S355J2W+N耐候钢焊接接头的组织和力学性能

S355J2W+N耐候钢是制造高速列车转向架构架的主要钢种,本文通过拉伸、冲击、弯曲、硬度和金相等试验方法对其MAG焊焊接接头的力学性能与显微组织进行了研究。结果表明:采用G424G3Si1焊丝对S355J2W+N耐候钢进行焊接时,接头具有良好的抗拉强度、弯曲性能和低温冲击韧性;焊缝组织主要为先共析铁素体,晶内为针状铁素体和珠光体,局部有一定量的粒状贝氏体;热影响区组织主要为先共析铁素体和针状铁素体,同时存在少量的珠光体和贝氏体;母材为铁素体和珠光体。

16mm S355J2W+N耐候钢板激光电弧复合焊对接工艺

应用激光共聚焦显微镜、扫描电镜、显微硬度计及万能拉伸试验机等仪器研究了复合焊焊接参数对焊缝成形、复合焊焊接接头的组织及力学性能的影响。研究结果表明:激光功率、焊接电流均对熔深增大有促进作用;激光功率对熔宽无明显影响,但当激光功率相对较低时,焊缝熔宽呈宽窄交替的'麻花状';多层焊焊缝形貌类似'高脚杯'状;焊缝金属中存在少量气孔,其形成与焊接过程中母材及焊丝中金属锰气化无直接联系。焊接接头拉伸过程中产生明显颈缩,断裂发生在母材区,断口表面具有明显的塑性变形特征。

S355J2W+N耐候钢板根部大熔深MAG对接焊工艺及接头的组织和性能

采用高频脉冲焊和常规脉冲MAG焊对S355J2W+N耐候钢12 mm厚板进行了对接焊工艺试验,研究了对接打底焊的大熔深工艺及接头的显微组织和力学性能。结果表明:与常规脉冲MAG焊相比,焊接间隙为“0”时,高频脉冲MAG焊具有较强的根部熔深能力,较小的焊接热输入(6.06 kJ/cm),使其可打底焊缝宽度由2.7 mm增加到3.2 mm,增加约18.5%;高频脉冲MAG焊接头呈较为理想的组织特征,焊缝中针状铁素体组织含量较多,焊缝、熔合区不含侧板条铁素体组织,过热区的晶粒粗化程度较小;接头抗拉强度均大于母材强度下限值,断裂位置均位于母材;接头弯曲试验中弯曲角度为180°时,受拉面无裂纹,接头塑性良好;相比常规脉冲MAG焊,高频脉冲MAG焊接头的低温(-40℃)冲击韧性较好,焊缝区冲击功高出约9.6%,热影响区冲击功高出约12.3%。

返修次数对S355J2W+N钢焊接接头疲劳性能的影响

试验对比分析了2次、4次以及6次返修焊对S355J2W+N焊接接头疲劳性能的影响。结果表明,焊接返修次数增加会使接头疲劳寿命降低,6次返修的接头中值疲劳寿命与未经返修的接头相比降低43%。疲劳试样断裂位置分为在焊缝处断裂和在母材处断裂,断口均明显分成裂纹源区、裂纹扩展区和最后断裂区3部分。

S355J2W+N耐候钢T型接头全熔透焊接组织及性能的研究

采用高频脉冲MAG焊和常规脉冲MAG焊两种焊接方法,对转向架焊接构架用SMA490BW耐候钢T型接头进行全熔透焊接对比试验。对焊后试件进行宏观观察和金相组织分析,使用维氏硬度计对试件进行硬度检测。结果表明:在两种焊接方法下,焊接接头的成型情况均良好,未出现未熔合、裂纹、气孔等缺陷,且焊缝根部出现“反熔”现象,根部熔合良好。高频脉冲MAG焊缝中含有大量的针状铁素体,且未观察到常规脉冲MAG焊缝中的侧板条铁素体组织;常规脉冲MAG焊过热区的晶粒更为粗大,两种焊接接头的硬度值均小于380HV10,符合焊接工艺评定的要求。

厚板S355J2W+N钢激光-电弧复合焊工艺研究

试验研究了厚16 mm的S355J2W+N钢板激光-电弧复合焊对接接头的工艺和力学性能,为激光-电弧复合焊在厚板焊接生产中的应用提供试验基础。试验结果表明:激光功率决定了复合焊多层焊的最大熔深,焊接电流和焊接速度决定了焊缝的熔敷量和焊缝成形质量;厚16 mm的S355J2W钢板建议采用三层三道的焊接工艺,接头性能完全满足MAG焊标准的要求。

S355J2W耐候钢焊接接头显微组织与力学性能

通过拉伸、疲劳和金相检验试验,对S355J2W耐候钢、空冷状态焊接接头和退火状态焊接接头进行了显微组织和力学性能的研究.结果表明:两种状态焊接接头的力学性能都达到了要求,S355J2W耐候钢退火状态焊接接头的强度低于空冷状态焊接接头的强度;退火状态焊接接头的塑性好于空冷状态焊接接头的塑性;退火状态焊接接头的疲劳寿命低于空冷状态焊接接头的疲劳寿命;退火状态焊接接头与空冷状态焊接接头相比,每个区域的晶粒都有明显的细化和均匀化,空冷状态的焊接接头显微组织的晶界比较清晰.

三元保护气体MAG焊对S355J2W+N钢组织与性能的影响

分别采用二元和三元保护气体对转向架构架常用材料S355J2W+N钢进行MAG焊接,对比分析研究二元保护气体和三元保护气体MAG焊对S355J2W+N钢组织和性能的影响规律。结果表明,使用三元气体的S355J2W+N钢接头具有很好的抗拉强度,弯曲180°均合格,塑性、韧性良好;接头各个特征区的硬度分布均匀,三元保护气体的硬度略高,热影响区宽度比二元保护气体的窄约1 mm;在焊缝和热影响区,两种保护气体焊接接头的冲击功均高于标准规定值,具有较好的低温冲击韧性;无论采用二元保护气体还是三元保护气体,S355J2W+N钢焊接接头焊缝中心组织均为先共析铁素体分布在柱状晶界上,热影响区由晶粒大小不一的铁素体和珠光体组成,并沿轧制方向呈带状分布。这为铁路列车转向架构架采用三元保护气体MAG焊提供了依据。

返修对S355J2W+N耐候结构钢焊接接头性能的影响

本文以S355J2W+N耐候结构钢不同返修次数的焊接接头为研究对象,通过不同的试验方法,测试其全熔透对接接头的组织性能。主要对S355J2W+N耐候结构钢对接接头的拉伸性能、弯曲性能、冲击性能、硬度等方面进行研究。试验结果表明,S355J2W+N耐候结构钢焊接接头多次返修之后,接头的拉伸性能优于母材,折弯性能满足标准要求,冲击功最低值79J(-40℃)高于标准要求,硬度值也较合理。