插销法研究自保护焊U75V钢轨的冷裂敏感性

采用插销试验法研究了JDHS-38#自保护药芯焊丝焊接U75V钢轨的冷裂敏感性,评估了预热温度、线能量、焊道数3个因素对U75V钢轨临界断裂应力的影响.结果表明,现场对钢轨施焊时,采取250℃的预热温度,14 kJ/cm左右的线能量,双层焊等措施可以使钢轨接头热影响区少产生甚至不产生焊接冷裂纹,使其临界断裂应力达646 MPa,与抗拉强度相当.若采用其他工艺参数,临界断裂应力较低,且当拘束拉伸应力高于抗拉强度时,于热影响区发生氢致断裂.焊接接头过热区组织主要为马氏体、贝氏体,断口显微形貌主要为河流花样、泥状花样及爪状花样.     

汽车变速操纵杆焊接接头冷裂纹产生原因分析

汽车变速操纵杆ZG310-570钢与45钢焊接接头焊后发现产生冷裂纹。采用化学成分分析和金相检验的方法对冷裂纹的产生原因进行了分析。结果表明：焊接接头出现淬硬组织以及粗大的魏氏组织是导致冷裂纹产生的主要原因;另外焊条含有的水分、焊件表面的油污和铁锈以及接头的拘束应力也会影响到冷裂纹的产生。并提出相应的预防措施。     

钢轨气压焊接头光斑缺陷研究

钢轨气压焊接头的典型缺陷是光斑缺陷.遗憾的是,迄今为止还没有深入研究光斑缺陷系统的报道.本工作采用落锤试验、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDAX),对工地收集的带缺陷气压焊接头和验证试验接头进行了系统分析,研究了钢轨气压焊光斑缺陷的形貌特征和分类,阐述了光斑产生的机理.结果表明,气压焊光斑缺陷依据该部位是否发生了交互结晶的焊接冶金机理,可细分为完全未焊合型和部分焊合型两类.完全未焊合型光斑是待焊面被氧化物、油污、砂粒等污染物重度污染所致,部分焊合型光斑是轻度污染或欠热所致.完全未焊合型光斑缺陷的宏观断口特征为平齐、光亮、光滑(无毛刺感);其微观形貌为形状不一的团絮污染物,或焊前端面处理痕迹,有时有锈蚀斑;金相观察呈微裂纹.部分焊合型光斑缺陷的宏观断口特征是为平齐、发灰、粗糙(有细毛刺感);其微观形貌为细小韧窝与河流花样共存;金相观察呈细小晶粒,无微裂纹.钢轨气压焊接头轨底部位若存在完全未焊合型光斑缺陷,落锤性能将达不到标准要求,因此焊轨过程中应严格控制端面的清洁度.     

钢轨气压焊参数控制

火车运行速度的不断提高,对钢轨接头焊接质量要求也越来越高,特别是在施工现场的焊接和焊后热处理等。过去手工操作气压焊设备,凭施工人员经验和眼力判定,工步不连贯,严重影响再结晶效果,降底焊接质量。针对上述问题,在现有小型气压焊设备基础上进行改造,整套设备采用模块化设计,推凸采用保压方式,克服人为因素与环境温度对焊接质量的影响,减少操作人员及劳动强度,保证焊接质量持续稳定。     

高速列车通过钢轨焊接接头时引起的轮轨冲击噪声的研究

高速铁路采用无缝钢轨铺设,大大地降低了轮轨通过钢轨接头时产生的轮轨冲击噪声。但是由于焊接钢轨时工艺不良和焊接材料与钢轨材料间存在性能差异等原因,车轮滚过这些焊接接头时产生的轮轨噪声远大于其它地方。为了探明钢轨焊接接头对轮轨噪声的影响,综合运用车辆-轨道耦合动力学理论、随机振动理论和声辐射理论建立了轮轨噪声预测模型,计算分析了高速列车通过钢轨焊接接头时的轮轨噪声。研究结果表明：焊缝凸台引起的轮轨冲击噪声主要集中在1250～3000Hz范围内。钢轨凹陷型焊缝引起的轮轨冲击噪声主要集中在400～1250Hz范围内。钢轨焊缝处短波不平顺波长增大,轮轨噪声声级最大值有所减小;短波不平顺波深增大,轮轨噪声声级最大值有所增大。     

浅析钢轨闪光焊接缺陷分析及预防方法

针对钢轨闪光焊焊接接头存在内部缺陷、外部缺陷和金属组织缺陷,分析产生的原因并提出预防方法。     

国外材料与测试文摘

20 0 4 113　焊接接头在30 0℃下的疲劳裂纹扩展特性[英]./AkihikoOhta ,etal.JournalofPressureVesselTechnology ,2 0 0 3,12 5 :131.对锅炉和压力容器用钢的焊接接头在高温下的疲劳裂纹扩展特性作了试验研究。采用带纵向缺口的中心裂纹试样在一特制的加热炉中试验,当热应力降低到- 1MPa时,焊接接头在30 0℃时的疲劳裂纹扩展特性和在室温下时相似。焊接接头中的拉伸残余应力在焊后为+15 2MPa ,经焊后热处理后为+12MPa。焊接接头在焊后状态、焊后热处理后以及相应母材的疲劳裂纹扩展门槛值分别为2 .7MN·m- 3/2 ,5 .1MN·m- 3/2 和7…     

HT80钢焊接接头在几个应力比之下的疲劳裂纹扩展速率和门槛应力强度因子

采用200毫米宽的中心裂纹试样测量了焊接接头和基体金属的疲劳裂纹扩展速率和门槛应力强度因子。业已发现,不管裂纹在哪种区域扩展(即热影响区和焊缝金属区)和采用何种焊接工艺(埋孤焊和金属极气体保护电孤焊),焊接接头的疲劳裂纹扩展速率都是相似的。然而,焊接接头的疲劳裂纹扩展性能要比基体金属的差。通过对裂纹闭合情况的观察,揭示了这样的事实:疲劳裂纹在整个加载过程中是完全张开的,这是由于焊接接头中间部分的残余应力分布处于拉伸状态之故。这种观察也解释了应力比对焊接接头疲劳裂纹扩展性能的影响不大及以焊接接头的疲劳裂纹扩展性能之所以比基体金属的差的原因。     

基于惰性气体钨极保护焊受电弓用6082铝合金角接接头开裂分析

受电弓在组装时发现下臂主轴与吊耳所组成的角接接头近焊缝区出现表面裂纹,结合焊接结构和实际工艺,通过材料理化性能试验、T型接头裂纹敏感性分析、焊接接头裂纹断面宏观和微观检查,对裂纹产生的原因及机理进行了分析。结果表明：受电弓下臂主轴与吊耳的焊接接头近焊缝区开裂是由于热输入过大而引起的液化裂纹,而吊耳装配时的锤击导致该液化裂纹进一步扩展,形成了沿焊趾的开裂。最后提出了预防裂纹的措施,保证了产品的焊接质量。     

PG475kg·m^-1钢轨底裂原因分析

PG475kg·m^-1热处理钢轨在焊轨厂的焊接工序前,发现数支钢轨在轨底出现裂纹、掉块伤损。对伤损钢轨取样进行检验、分析,发现钢轨的化学成分、力学性能、显微组织及非金属夹杂物级别均符合相应技术标准要求。根据钢轨裂纹伤损特征,采用MSC·Marc软件对钢轨堆垛中的受力状态进行了仿真计算分析。结果表明：钢轨出现轨底裂纹伤损的原因是,钢轨堆垛时未按要求放平,钢轨出现倾斜,造成一侧轨底角局部受力过大,从而产生裂纹伤损。     

船体外甲板裂纹原因分析

在用某钢厂生产的钢板焊接船的外甲板时,施焊后几个小时,在靠近焊缝处的热影响区出现了延伸至母材、并贯穿整个板厚的裂纹.为了查明裂纹产生的原因,通过现场取样,用化学分析、金相检验和力学性能测试等方法对焊接热影响区出现的裂纹进行了分析.结果表明,钢板控制轧制冷速过快导致的钢板显微组织异常、力学性能指标不合格、韧性储备低,以及焊接环境温度过低导致的焊接接头附近内应力过大是造成焊接接头出现裂纹的主要原因.根据分析结果采取对钢板进行重新热处理,改善焊接环境的办法,避免了后续焊接施工中裂纹的出现.     

喷丸改性对7050铝合金FSW接头性能的影响

对5 mm厚的7050铝合金搅拌摩擦焊接头进行喷丸表面改性处理,并对喷丸前后的接头进行残余应力测量、低周疲劳裂纹扩展试验,研究喷丸改性对焊接接头残余应力分布和焊核区、热影响区疲劳裂纹扩展速率的影响。结果表明,喷丸处理提高了接头表面粗糙程度,但接头表层及近表层产生硬化层,二次喷丸处理后的表层硬度值达198HV。二次喷丸最高硬度值比焊接态高33.1%。喷丸引入的残余压应力随喷丸次数增加而增大,最大压应力值位置也移向板材更深处。焊核区、热影响区疲劳裂纹扩展速率相对焊接态均降低,表明喷丸改性提高了接头两微区抗疲劳断裂的能力。     

TIG与FSW焊接工艺下2219铝合金疲劳裂纹扩展性能研究

目的 研究钨极惰性气体保护焊（TIG）和搅拌摩擦焊（FSW）对2219铝合金焊接接头疲劳性能的影响,并探究这2种不同焊接技术条件下焊接接头疲劳裂纹的产生与裂纹扩展原理,了解2种焊接接头的抗裂纹扩展能力,为工程实践应用提供数据参考。方法 采用疲劳裂纹扩展试验方法,测试上述2种焊接工艺条件下焊缝金属和热影响区组织的疲劳裂纹扩展速率da/d N和阈值,使用光学显微镜和扫描电子显微镜观察并分析金相组织和疲劳断口形貌特征。结果 疲劳裂纹倾向于沿裂纹处萌生,裂纹的存在成为主要的裂纹扩展源头,有利于加速裂纹向前延伸。热影响区由于组织结构不均匀,不同位置的晶粒尺寸存在明显差异,疲劳裂纹扩展路径倾向于沿靠近焊缝一侧向靠近母材区域扩展。TIG焊接工艺下焊缝金属和热影响区的裂纹扩展速率明显低于FSW焊接工艺下的焊缝金属和热影响区,与此同时,TIG焊接接头表现出优良的抗疲劳裂纹扩展性能。结论 通过此研究,建议2219铝合金焊接接头采用TIG焊接工艺,抗疲劳裂纹扩展效果更佳。     

304H与310S异种钢焊接工艺及接头性能研究

为解决304H与310S在焊接过程中产生的裂纹问题,从焊接前焊材的选择、焊接时焊接方法与焊接工艺的制定,以及焊后焊接接头的力学性能和金相组织等多方面对两者的焊接性进行试验研究,得到了更加切合实际并能指导生产的焊接工艺.     

安全阀配对法兰焊口裂纹产生原因分析

某集气装置原料气放空安全阀配对法兰焊口处出现裂纹,通过宏观以及微观检验、化学成分分析、力学性能测试等方法对裂纹产生的原因进行了分析。结果表明：该裂纹为硫化物应力腐蚀开裂所致,焊接工艺不当或焊后冷却速度过快导致焊接接头区域出现硫化物应力腐蚀开裂敏感性组织是该焊口产生裂纹的主要原因。     

30CrMnSi钢CO2焊接冶金缺陷形成机制研究

目的 解决30CrMnSi钢焊接性差,用CO2气体保护焊接时易产生裂纹、气孔等缺陷的问题。方法 通过刚性拘束焊接裂纹试验模拟某型飞机后边条盒段在实际焊接过程中母材所受到的拘束,针对焊接裂纹类型及形态,确定焊接裂纹的形成机制。同时,对焊缝中的气孔进行了分析。结果 接头中容易产生冷裂纹,在高应力条件下,应力集中发生在微裂纹尖端,最终在氢的影响下开裂。结论 采用能量密度比较集中的TIG焊替代原来采用的CO2气体保护焊有利于减少或消除气孔缺陷。可以通过优化结构设计和焊接次序,降低应力集中,来减轻焊接热作用对裂纹敏感性的影响。同时,避免在拐角处或焊接可达性差的位置施焊,可以降低气孔率。     

钢轨闪光接触焊焊接接头的常见病害与防治分析

本文针对钢轨闪光焊接头的几种常见病害,进行了病理分析,结合多年基地焊轨生产实践,找出防治焊接接头病害的相应措施,为减少接头病害提出了建议。     

U75V焊接钢轨线路铺设时的断裂原因分析

某铁道线路进行大修换轨铺设新轨时,一支采用闪光焊接工艺焊接的长500m的钢轨在中部位置的焊缝附近发生横向断裂,采用宏观检验、化学成分分析,断口分析及微观组织分析等方法对钢轨断裂的原因进行了分析。结果表明：钢轨的冶金质量良好,钢轨发生断裂主要是因为其轨头踏面表层形成的马氏体组织在铺轨时的弯曲拉应力作用下,产生裂纹并快速扩展,导致钢轨发生脆性断裂;钢轨焊接时出现了高接头,为保证焊接钢轨的平直度对其进行了打磨,但打磨工艺控制不良,从而导致钢轨轨头踏面局部产生高温,发生马氏体组织转变。     

BT20钛合金激光焊接接头的断裂韧性研究

对BT20钛合金及其激光焊接接头的断裂韧性进行了研究.同时分析了合金及激光焊接接头的硬度分布及显微组织.断裂实验表明,除了一个焊接接头紧凑拉伸(CT)试样是脆性启裂外,其它CT试样均在裂纹延性启裂并缓慢扩展后,发生脆性失稳断裂.母材的断裂韧性明显高于焊接接头,轧制方向对母材断裂韧性的影响不明显.焊接热影响区的断裂韧性介于母材和焊缝金属之间.本研究采用的焊后热处理没有改善焊接接头的断裂韧性,还有进一步恶化的趋势.添加活性剂对焊缝金属的断裂韧性没有明显作用,但对延性裂纹扩展长度有所改善.     

对焊前预热产生附加热应力问题的进一步研究

预热能够降低焊接接头的冷却速度,从而起到改善热影响区的组织,加速接头中扩散氢逸出的作用,是防止产生焊接冷裂纹等缺陷的有效措施之一。但在焊前局部预热时,如果预热温度过高,或预热的方式不当,这时可能会造成过大韵附加热应力,使焊接接头所承受的总拘束力大大提高,因而裂纹敏感性反而会增大。