Q345C钢MAG焊接头低温韧性研究

针对高速列车转向架服役气候条件及对焊接接头低温韧性严格要求,采用夏比缺口冲击试验方法在不同温度条件下测试了Q345C钢母材试样及其MAG焊接头焊缝区试样的冲击功,观察了冲击试样在不同温度条件下的断口形貌,测定了各个试样的纤维断面率,得到了冲击功、纤维断面率随温度变化的关系曲线,确定了Q345C钢MAG焊接头的韧脆转变温度。试验结果表明,焊缝在-40℃时冲击吸收功可达71 J;焊缝韧脆转变温度ETT50为-41.16℃,FATT50为-37.34℃;Q345C钢MAG焊接头具有良好的低温韧性,可以很好地满足设计需求。     

MAG焊代替CO2气体保护焊可行性分析及推广应用

对Q235-A、Q345A钢进行MAC,焊工艺试验．从焊缝金属成分压力学性能进行比较．在工艺试验基础上在装载机驾驶室上进行MAG焊尝试并从工艺性能、力学性能、成本进行对比，进一步说明推广MAG焊具有十分广阔的应用前景。     

Q1400超高强钢激光-MAG复合焊与MAG组织及性能对比

针对一种屈服强度1 400 MPa新型超高强钢,对比分析了在使用低强匹配焊材的条件下MAG和激光-MAG复合焊的组织及性能差异。2种焊接工艺的成形及截面形貌均连续均匀,无气孔、裂纹、夹渣等微观缺陷。MAG采用2 mm钝边的60°坡口,热输入大、冷却速度较慢,焊缝组织主要为马氏体+贝氏体组织,焊缝-40℃冲击吸收能量为45 J,为母材的150%;热影响区冲击吸收能量为30 J,与母材水平相当;接头抗拉强度为1 166 MPa,相当于母材的69%。激光-MAG复合焊采用6 mm钝边的40°坡口,打底焊焊缝为马氏体组织;填充焊焊缝为马氏体+贝氏体组织;焊缝-40℃冲击吸收能量与MAG相当,但热影响区的冲击吸收能量达到42 J,优于MAG和母材;接头抗拉强度接近1 300 MPa,高于MAG 125 MPa,相当于母材的76%。激光-MAG复合焊焊接效率优于MAG,达到MAG的3倍以上。     

旁轴式Plasma-MAG复合焊工艺研究

搭建Plasma-MIG/MAG复合焊试验平台,进行系列复合焊焊接试验,结果表明,Plasma-MAG复合焊一次焊接熔深明显大于单独MAG焊的熔深;能够实现14 mm厚I形坡口和20 mm厚X形坡口的低合金高强钢双面2道全熔透焊接;焊缝成形均匀美观,微观显微组织及冲击韧性良好。     

MAG焊替代CO2气保焊在钢结构焊接应用中的可行性分析

本文对Q235B、Q345B钢进行MAG（Ar＋CO2气体保护焊）焊接工艺试验，从焊缝金属成分及力学性能进行比较，在工艺试验基础上在建筑钢结构的梁／柱上进行MAG焊尝试，并从工艺性能、力学性能、成本进行对比，进一步说明推广MAG焊具有十分广阔的应用价值。     

基于等离子-MAG复合焊的SMA490BW焊接接头残余应力与变形测量

分别采用等离子-MAG复合焊和普通MAG焊,以及在不同的坡口角度条件下,对SMA490BW钢对接接头和T型接头残余应力和焊接变形进行了测量。结果表明,与MAG焊相比,等离子-MAG复合焊可有效地降低接头残余应力和焊接变形,且随着焊缝坡口角度的减小,残余应力与变形相应减小。从降低残余应力和减小变形的角度来看,宜采用窄坡口等离子-MAG复合焊接工艺。     

焊接方法对316LN奥氏体不锈钢焊缝金属低温韧性的影响

采用手工TIG焊、手工MAG焊及窄间隙自动TIG焊分别对超导聚变堆用316LN奥氏体不锈钢进行焊接试验,并在液氮温度下进行夏比冲击试验。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等研究了接头微观组织及夹杂物对奥氏体不锈钢焊缝金属低温韧性的影响。结果表明,两种TIG焊焊缝金属77K冲击韧性均达到100J以上,满足超导聚变堆设计要求。手工MAG焊焊缝金属77 K冲击韧性不到80 J,未能达到要求,其焊缝中具有方向性的粗大柱状晶及Si O2等硬脆夹杂物的大量析出导致手工MAG焊焊缝金属低温韧性最低。窄间隙自动TIG焊微观组织为大量胞状晶,气体保护效果好,夹杂物少,且母材中含量较高的S元素形成高塑性的MnS包裹在硬脆夹杂物上,其低温冲击韧性最好。手工TIG焊焊缝微观组织较手工MAG焊要好,但气体保护效果比窄间隙自动TIG焊要差,夹杂物较多,其低温韧性介于二者之间。     

V形坡口和K形坡口Q345/SUS304异种钢对接接头残余应力和变形

以ABAQUS软件为平台,开发热-弹-塑性有限元方法模拟了V形坡口和K形坡口Q345/SUS304异种钢多层焊对接接头的温度场、残余应力和焊接变形.同时采用试验的方法测量了接头的残余应力和角变形.计算结果与试验测量结果吻合良好,验证了计算方法的妥当性.数值结果表明,不同坡口Q345/SUS304异种钢接头的Q345母材与焊缝交界处的应力分布均出现不连续性,且SUS304侧的高拉伸残余应力区明显宽于Q345侧;K形坡口开口朝向Q345侧相较于开口朝向SUS304侧的接头,Q345/焊缝交界处附近的峰值应力和高拉伸残余应力区均明显较小.试验和数值结果表明,坡口形式对接头的角变形有明显的影响.     

基于TIG电弧重熔的焊后复合处理工艺改善T形接头疲劳强度的研究

以制造转向架焊接构架常用的Q345钢T型MAG焊接头为对象,研究采用焊后复合处理新工艺,即在构架现行制造工艺流程中增加一道焊趾TIG电弧重熔工序对T形接头疲劳强度的改善作用.试验结果表明,与焊态下相比,现行制造工艺使接头的疲劳强度提高了29%,新工艺则提高了56%.文中从三个方面分析了新工艺明显改善T形接头疲劳强度的原因,即焊趾处应力集中系数下降、焊趾部位微观组织细化和焊趾表面状态改变.研究表明新工艺应用于铁路提速转向架生产中是可行的.     

风电塔筒用Q345E钢窄间隙埋弧焊性能研究

随着风电机组功率的扩大,风电塔筒厚度不断增加,传统宽坡口埋弧焊工艺焊接难度加大,焊缝质量和生产效率降低。通过试验,研究风电塔筒用Q345E钢窄间隙埋弧焊性能,发现与传统宽坡口埋弧焊相比,窄间隙埋弧焊能够较大程度地提高焊缝力学性能和生产效率,这对风电塔筒的生产有重要的指导意义。     

窄坡口等离子-MAG复合焊工艺参数优化

针对转向架构架焊接变形及根部焊道背部成形问题,研究坡口角度为30°的V形窄坡口旁轴式等离子-MAG复合热源焊接工艺.文中以SMA490BW耐候钢平板对接为研究对象,基于响应面法建立了主要影响熔深的等离子电流、MAG电流、焊接速度、等离子气体流量与焊缝根部焊道的熔深、背部余高之间的数学关系模型,并依此模型分析了等离子-MAG复合焊接工艺参数对焊缝熔深能力的影响,获得了合适的复合焊接工艺参数.与普通MAG焊相比,窄坡口等离子-MAG复合焊接工艺既可保证焊缝根部完全熔透又能有效地减小接头的焊接变形.     

1.4003铁素体不锈钢与耐候钢对接焊试验结果及分析

采用MAG焊对1.4003铁素体不锈钢与Q345NQR2耐候钢进行对接焊,通过对焊接接头进行力学性能试验、金相组织分析、显微硬度测试、冲击试验等,研究1.4003铁素体不锈钢与Q345NQR2耐候钢2种钢的焊接工艺。结果表明：1.4003铁素体不锈钢与Q345NQR2耐候钢对接接头的力学性能良好;焊缝显微组织为奥氏体+铁素体双相组织,对焊缝的力学性能有一定的改善;1.4003不锈钢侧热影响区为粗大的多边形铁素体晶粒,Q345NQR2钢侧热影响区为片层状珠光体组织+白色铁素体;焊缝组织主要为奥氏体,硬度有所升高,1.4003不锈钢侧粗晶区由于铁素体晶粒粗大,硬度有所下降;Q345NQR2耐候钢侧热影响区粗晶区为珠光体和残余奥氏体,硬度与焊缝的相差不大;对接接头室温和-40℃下的冲击性能均比较好。     

构架横梁J型坡口单面焊双面成形工艺

结合构架横梁产品结构特点,分析构架横梁中J型坡口单面焊双面成形焊缝的工艺难点,通过分析论证和试验验证,最终确立MAG击穿焊法,由左向右施焊,借助变位机保证PC位置连续一次性完成焊接,实现单面焊双面成形,既保证焊缝质量又提高了生产效率,达到较为满意的结果。     

厚板低碳钢激光-电弧复合焊与MAG焊接头组织研究

利用激光-MAG复合焊和MAG焊进行了厚板S355J2W低碳钢的焊接试验,对比分析了两种焊接方法下接头的微观组织。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。     

SMA490BW耐候钢激光-MAG复合焊与MAG焊对比研究

以一种高速列车转向架用材料SMA490BW耐候钢为研究对象,针对传统MAG易出现未焊透等焊接问题,对8 mm SMA490BW耐候钢的激光-MAG复合焊进行研究。通过对比8 mm SMA490BW耐候钢MAG焊与激光-MAG复合焊接头的焊缝成形、组织特点、力学性能,可以得到:SMA490BW耐候钢的激光-MAG焊接头的焊缝成形质量优于MAG焊接头,焊缝组织也更加均匀细小,焊缝区硬度较MAG焊接头高;复合焊接头的抗拉强度、弯曲性能与MAG焊接头类似;复合焊接头的韧性比MAG焊接头更好。     

SMA490BW耐侯钢超射流过渡焊接头残余应力与疲劳性能

分别采用超射流过渡MAG焊和传统的脉冲MAG焊,对转向架焊接构架用SMA490BW耐侯钢进行了对接焊试验,测试分析了接头的残余应力和疲劳强度。结果表明:与传统的脉冲MAG焊相比,采用超射流过渡MAG焊接工艺时,SMA490BW耐侯钢接头的残余应力峰值仍位于焊缝及近焊缝区域,但残余应力明显减小;超射流过渡MAG接头在指定寿命107周次的疲劳强度提高4%。     

重庆菜园坝长江大桥焊接工艺评定试验

重庆菜园坝长江大桥钢板主要材质为Q345qD钢、Q345qE铜和Q235B钢,焊缝种类多,焊接位置全,施焊难度大.主要介绍了该桥的焊接工艺评定试验,通过焊接工艺评定试验确定了接头坡口形式、焊接方法、焊接材料和工艺参数,焊接工艺评定试验结果完全符合标准规定,并且满足技术要求,保证了菜园坝长江大桥的焊接质量.     

T型接头激光-MAG复合热源焊接工艺适应性研究

钢材中厚板T型接头采用MAG焊时,由于MAG焊熔透能力有限,根部打底焊时难以实现良好的单面焊双面成形,成为制约焊接生产的难题。激光-MAG复合热源焊接具有熔深大、焊速高、焊接过程稳定等突出优势,在进行SMA490BW材料T型接头复合焊接时,坡口钝边尺寸在2~4 mm之间变化,组装间隙在0~1.5 mm之间变化,组装点固焊缝高度小于4 mm时,可实现同一焊接工艺参数下良好的单面焊双面成形,接头疲劳性能比MAG焊提高37%,具有较强的工程应用价值。     

微焦点棒阳极射线检测技术在转向架激光电弧复合焊焊缝检测中的应用

激光电弧复合焊工艺具有熔透性好、焊接热输入小、变形易控制等优点,其在轨道客车转向架中厚板焊接中的应用解决了传统MAG焊接存在的一些不足.结合轨道客车转向架横梁钢管产品的结构特点,分析转向架横梁钢管激光电弧复合焊焊缝射线检测工艺难点,采用微焦点棒阳极技术对转向架横梁钢管激光电弧复合焊环焊缝进行周向曝光检测并在试验中得到了...     

低合金高强钢激光-电弧复合热源焊接冷裂纹敏感性分析

通过扩散氢含量测定,并利用经验公式计算JFE980S低合金高强钢冷裂纹敏感性和焊前预热温度,同时采用斜Y形坡口试验、金相试验以及残余应力测定等方法,研究低合金高强钢抗冷裂性能,对比分析了激光-电弧复合焊和MAG焊工艺对接头抗冷裂性能的影响.结果表明,激光复合焊抗冷裂性优于MAG焊方法.因复合焊加入了激光,使得焊缝熔深增加,拘束减小,并且激光在前,对焊接试板有一定的预热作用,使冷裂纹形成倾向进一步降低,特别是在无法预热的情况下,激光复合焊更能够体现出优势.