高锰钢辙叉与U71Mn钢轨闪光对焊接头组织分析

利用Gaas-100/580型闪光对焊机对ZGMn13高锰钢辙叉与U71Mn钢轨进行整轨焊接,分析了轨头、轨腰和轨底焊接接头拉伸、冲击、硬度分布等力学性能以及组织结构。结果表明,焊接接头各项力学性能均达到了国家铁路局有关标准要求,焊接接头高锰钢侧热影响区晶粒因动态再结晶而变得细小,钢轨钢侧热影响区为珠光体组织,没有马氏体出现;高锰钢辙叉与U71Mn钢轨采用直接闪光对焊是可行的。     

U71Mn钢轨闪光焊接头马氏体组织成因及处理措施

马氏体组织作为U71Mn钢轨闪光焊接头中的异常组织,会影响接头的安全性能,故需对其产生原因和处理措施进行研究。以未经正火处理的U71Mn钢轨闪光焊接头为研究对象,利用Gleeble-1500D热模拟试验机对其进行一次正火处理和二次正火处理,利用光学显微镜和扫描电镜对其热处理前后的显微组织和元素成分进行分析,探讨了马氏体组织在U71Mn钢轨闪光焊接头的分布规律和产生原因,提出了相应的处理措施,并进行了现场验证。结果表明,U71Mn钢轨闪光焊接头中马氏体的分布规律与C和Mn元素偏析具有一致性,马氏体主要出现在富锰富碳区,其中Mn含量可达母材的两倍以上;闪光焊会加剧U71Mn钢轨中的Mn元素偏析,正火处理对U71Mn钢轨闪光焊接头中Mn元素偏析的改善效果并不明显,但可加速C元素的扩散,从而在一定程度上减轻马氏体的出现程度;降低U71Mn钢轨中的Mn含量,并配以合适的正火处理,能够极大消除甚至避免闪光焊接头中马氏体的出现。     

ZGMn13钢辙叉与U71Mn钢钢轨闪光焊接接头组织

利用X射线衍射,金相和透射电镜分析方法,分析了ZGMn13钢辙叉和U71Mn钢钢轨加介质闪光焊接接头组织,结果表明,ZGMn13钢焊接热影响区内无碳化物析出,U71Mn钢接头无马氏体产生,介质熔合区内形成宽约50um的纳米晶组织,高锰钢熔合区存在少量应变诱发马氏体。     

贝氏体合金钢轨与PD3钢轨闪光焊接工艺

研究了贝氏体合金钢轨与PD3钢轨两种异种材料闪光对接焊工艺。通过试验确定了保证焊接接头质量的焊接工艺和热处理工艺。整体焊接接头的强韧性达到了《时速200公里客运专线60AT钢轨焊接暂行技术条件》的要求,可以满足提速或准高速贝氏体钢焊接辙叉制造技术标准的要求。贝氏体钢焊接辙叉经过试验、跟踪、分析和改进,已在重载线路中使用,已通过运量总重2亿t以上。贝氏体钢与钢轨异种钢闪光接触焊接技术,可以推广到大号码道岔尖轨焊接和可动心轨焊接辙叉制造中。     

重型钢轨与高锰钢辙叉的焊接Ⅲ焊接工艺

高碳钢钢轨与高锰钢辙叉的焊接难度很大，仍属国际性难题。文中用手工电弧焊的方法，对高锰钢短轨（长600mm）和高碳钢钢轨（长600mm）标准件进行了大量的实物对接焊试验研究工作。最终采用增加双介质过渡层方式、全包覆过渡层形式、高锰钢侧过渡层二次水韧处理工艺、U形坡口接头、对称焊接方法等技术，对钢轨与辙叉标准试样进行了成功的焊接，通过铁道部产品质量监督检验中心进行了静弯及疲劳检验，对焊接接头进行了力学性能检验及金相组织分析，检验结果均达到和超过了国内外相关标准的指标要求，该技术可直接用于铁道线路上辙叉与钢轨产品的焊接。     

重型钢轨与高锰钢辙叉的焊接Ⅱ高碳钢焊接性的研究

高锰钢和高碳钢的焊接由于化学、物理、力学等性能差距较大 ,所以焊接难度较大 ,论文Ⅰ和Ⅱ分别将高锰钢和高碳钢各自的焊接性进行了深入的研究。通过对焊接接头的金相组织分析、扫描电子显微 (SEM )分析、能谱分析以及力学性能检验 ,确定出了高锰钢焊接及高碳钢焊接的方法 ,为高锰钢产品的焊接或高碳钢产品的焊接提供了实用可行的焊接工艺。论文Ⅱ还对这两种材料进行了直接焊接、加单侧过渡层焊接、加双介质过渡层焊接的试验研究 ,制定出了高锰钢与高碳钢焊接的最佳工艺规范 ,同时进行了力学性能的试验 ,为高碳钢钢轨与高锰钢辙叉的焊接提供了可靠的依据     

重型钢轨与高锰钢辙叉的焊接Ⅰ高锰钢焊接性的研究

高锰钢和高碳钢的焊接由于化学、物理、力学等性能差距较大 ,所以焊接难度较大 ,论文Ⅰ和Ⅱ分别将高锰钢和高碳钢各自的焊接性进行了深入的研究。通过对焊接接头的金相组织分析、扫描电子显微 (SEM)分析、能谱分析以及力学性能检验 ,确定出了高锰钢焊接及高碳钢焊接的方法 ,为高锰钢产品的焊接或高碳钢产品的焊接提供了实用可行的焊接工艺。论文Ⅱ还对这两种材料进行了直接焊接、加单侧过渡层焊接、加双介质过渡层焊接的试验研究 ,制定出了高锰钢与高碳钢焊接的最佳工艺规范 ,同时进行了力学性能的试验 ,为高碳钢钢轨与高锰钢辙叉的焊接提供了可靠的依据     

铁路钢轨与辙叉焊接工艺

高碳钢钢轨与高锰钢辙叉的焊接 ,属于异种金属材料的焊接 ,由于二者材料本身的焊接性都较差 ,而且所要求的焊接工艺差异甚大 ,所以给焊接带来很大的难度。本文采用手工电弧焊的方法 ,采用增加过渡层、U形坡口对称焊的方式 ,钢轨侧过渡层金属为Ni-Cr-Mo系材料 ,辙叉侧过渡层与焊缝金属为Mn -Cr -Ni系材料。首先堆焊过渡层 ,而后再将带有过渡层金属的钢轨和辙叉焊接在一起。另外采取了某些特殊焊接工艺措施 ,在高锰钢焊后无碳化物析出方面取得了突破性的进展 ,同时解决了高锰钢焊接时变形及焊接残余应力大的问题 ,成功地进行了钢轨与辙叉标准试件的焊接 ,经检验考核达到或超过了相关标准的技术要求     

线上钢轨焊接接头电感应热处理的应用

研究了电感应热处理设备在线上钢轨焊接接头热处理的工艺参数和现场施工组织流程,探讨电感应热处理工艺在线上钢轨焊接接头应用的优选方案。实践证明,采用电感应热处理工艺替代传统的火焰正火,减少了人为因素的干扰,提高了现场钢轨闪光焊接接头质量。     

UN - 200型钢轨交流闪光焊机工艺研究

介绍了国内首台拥有自主知识产权的UN-200型钢轨交流闪光焊机。针对U75V钢轨,采用连续闪光焊和脉动闪光焊进行了焊接工艺对比试验,分析了采用连续闪光焊工艺焊接U75V钢轨时工艺参数调整困难的原因,在此基础上进行了脉动闪光焊工艺试验,获得了脉动闪光焊的焊接工艺参数,采用此参数进行钢轨焊接,通过了铁道部制定的标准TB／T1632—05,并已应用于无缝线路建设工程中。应用结果表明：该焊机采用脉动闪光焊工艺适合焊接U75V钢轨,焊接接头质量优良。     

贝氏体钢辙叉与U71Mn钢轨的焊接

采用 Gleeble 热模拟试验技术,确定贝氏体辙叉钢与 U71Mn 钢轨钢电阻对焊时热影响区的温度场分布及顶锻压力工艺参数;利用该参数在小型闪光焊机上进行小试件焊接试验,确定闪光焊接试验参数;利用 Gaas-100 次级直流闪光焊机对贝氏体钢辙叉与 U71Mn 钢轨进行整轨实际焊接,分析焊接接头拉伸、冲击、硬度分布等力学性能以及其组织结构.结果表明,贝氏体辙叉与钢轨闪光焊接的最佳顶锻压力为 30 MPa 左右,其焊接热影响区很小,焊接接头各项力学性能均达到了铁道部有关标准要求,贝氏体钢辙叉与 U71Mn 钢轨采用闪光对焊直接焊接是可行的.

Abstract：

The temperature field distribution of heat-affected zone (HAZ) in weld joints of bainite steel and U71Mn steel and the technical parameters of upset pressure of flash butt welding were determined by using the Gleeble thermal simulation test technology.After some small specimens of bainitic crossing steel and U71Mn rail steel were welded with a miniature flash butt welder by using the results of the parameters to determine the technical parameters of flash butt welding experiment, bainitic steel crossing and U71Mn steel rail were practically welded with Gaas-100 direct current flash butt welder. The mechanical properties, including tensile toughness, impact test and hardness,and the microstructure of welded joints were analyzed. The results show that the best upset pressure of flash butt welding is about 30 MPa, which the HAZ is very small, and the mechanical properties of the welded joint comes up to the standard of the Ministry of Railway. The welding bainitic crossing steel and U71Mn rail steel by flash butt welding is completely feasible.     

不同热处理制度下1Cr11Ni2W2MoV闪光对焊接头的组织与性能

针对1Cr11Ni2W2MoV不锈钢开展闪光对焊试验,研究不同焊后热处理制度对其焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明:采用闪光对焊方法焊接1Cr11Ni2W2MoV,能够获得优质的焊接接头。1Cr11Ni2W2MoV闪光焊焊态下焊缝组织为马氏体和少量的δ铁素体组织,焊接接头具有较好的拉伸性能,但塑性和韧性较差。经过淬火+回火热处理后组织表现为回火索氏体组织,焊接接头的抗拉强度、塑性和韧性等性能均得到改善。在1000℃油淬+570℃回火状态下,焊接接头具有良好的综合力学性能。     

异种奥氏体钢焊接接头显微组织结构分析

研究了高锰奥氏体钢焊接接头性能和显微组织结构,在熔合线上不同合金元素成线性过渡,其显微组织与母材和焊缝组织相同,均为奥氏体加铁素体,显微硬度分析也证实了这点。说明用Ｎｉ－Ｃｒ奥氏体钢焊接材料焊接高锰奥氏体钢,可获得性能优良的焊接接头。     

中海拔地区钢轨焊接工艺及质量对比

以包钢U75V热处理钢轨焊接为对象,依据焊接接头型式检验结果,对比研究兰州铁路局中海拔地区基地闪光焊、现场移动式闪光焊、移动式气压焊及铝热焊接头性能。结果表明:基地焊接接头综合性能最佳,现场移动式闪光焊和移动式气压焊接头综合性能相近,铝热焊接头性能最差。     

闪光焊FeCrAl合金管材的接头组织及性能

采用闪光焊对FeCrAl合金进行对接接头焊接,通过扫描电子显微镜及能谱仪等手段研究了焊接接头的显微组织特征、不同区域氧化物颗粒的分布情况及力学性能. 结果表明,闪光焊焊接FeCrAl合金所得焊接接头显微组织主要为等轴晶,在焊缝和热影响区氧化物未出现明显聚集及向晶界偏聚的现象,且在晶内和晶界都可以呈现弥散分布的特征;焊接接头抗拉强度值达到594 MPa,为母材强度的90.5%;接头断裂在焊缝区,整体呈现脆性断裂模式;焊缝晶粒的粗化导致焊缝区硬度降低,最终引起焊接接头出现软化.     

400MPa级超细晶粒钢筋闪光对焊的组织及性能

400MPa级超细晶粒钢筋是通过形变诱导形核及控轧控冷技术，生成微米级铁素体，从而提高钢的强度和韧性。本文结合焊接接头的微观金相观察和宏观性能试验，对400MPa级超细晶粒钢闪光焊的适应性进行了研究。钢筋闪光焊接头具有良好的力学性能，接头HAZ不存在明显软化。只在焊缝心部区域出现局部软化，但少许的局部软化并不影响整个接头的性能。闪光对焊对于400MPa级超细晶粒钢筋的焊接具有良好的适应性，可得到具有优良性能的焊接接头。     

装配条件对X80钢外根焊接头成分与性能的影响

摘要： X80钢管道铜衬垫外根焊全自动焊接过程中,装配条件的改变对铜衬垫熔化导致的Cu元素向焊缝扩散及接头的力学性能具有一定影响。系统地分析了不同对口间隙与错边量对X80钢管道铜衬垫外根焊全自动电弧焊接接头的Cu元素含量和力学性能的影响。通过能谱分析和化学成分分析对焊缝中的Cu元素含量进行表征,利用拉伸试验、常温冲击试验及背弯和侧弯试验测量不同装配条件下接头的力学性能。结果表明,对口间隙大于1.0 mm或错边量大于3.0 mm的装配条件下焊缝成形质量差;在保证获得良好焊缝成形的条件下,对口间隙和错边量的增大会导致根焊层底部Cu含量的增加,但不同条件下焊缝的Cu元素含量均低于0.5%(质量分数),铜衬垫的使用对焊缝Cu元素含量影响不大。接头的力学性能测试结果显示,不同装配条件下得到的接头抗拉强度和冲击韧性差异较小,且拉伸试样均断裂在母材位置,热影响区的冲击韧性优于焊缝,而对口间隙和错边量的增加会降低接头的弯曲性能。 创新点： 研究了不同装配条件对X80钢管道铜衬垫外根焊接头的Cu元素含量和力学性能的影响,发现对口间隙和错边量的增大会导致根焊层底部Cu元素含量的少量增加及接头弯曲性能的下降,而对接头的抗拉强度及冲击韧性无显著影响。     

Fe-Cr-2Al-Si阻尼合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢的钨极氩弧焊接

采用钨极氩弧焊（GTAW）和奥氏体不锈钢焊丝LNT309LSi作为填充金属,研究了Fe-Cr-2Al-Si阻尼合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢的焊接工艺和焊接质量。借助金相显微镜分析了焊缝组织特征,采用电子探析分析了焊缝成分。按照国家标准研究了焊接接头的硬度、拉伸性能和弯曲性能。结果表明,用奥低不锈钢焊丝焊接Fe-Cr-2Al-Si阻尼合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢,可获得理想的奥氏体＋少量的铁素体＋马氏体的焊缝组织,焊缝的抗拉强度和抗弯性能均高于阻尼合金。所采用的焊接方法、焊接工艺和焊丝能满足这两种钢的焊接要求,焊接质量可靠。     

热输入对T4003/Q450NQR1异种钢焊接接头组织及性能的影响

采用奥氏体焊材ER309LSi-G焊丝对T4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢异种钢进行两种不同焊接热输入的MAG焊接,通过显微组织和力学性能等试验,对两种焊接接头性能进行研究。结果表明:两种焊接接头均未发现缺陷,焊接接头性能较好。与0.82 kJ/mm热输入比较,0.62 kJ/mm热输入下的焊接接头冲击韧性及硬度较好,熔合线较窄,晶粒度较为细小,拉伸数值较高,更加适用于T4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢异种钢焊接。     

超纯铁素体Cr30Mo2钢焊接接头的组织和力学性能

利用自制的焊接工作台,在ＴＩＧ焊基础上,对Ｃｅ３０Ｍｏ２超纯铁素体不锈施焊。焊接中对焊缝和热影响区附加拖罩和背;衬的Ａｒ气延续保护。对焊接接头质量进行宏观坶检验;借助金相显微镜、扫描电镜（ＳＥＭ）、透射电镜（ＴＥＭ）分析焊缝组织特征一冲击断口形貌;按国家标准测试焊接接头的力学性能。华发头上未发现任何焊接缺陷,焊接缝质量良好;其强度、延性和韧性均达到母材水平,特别是在焊缝和热影响区未出现脆化现象,冲