高锰钢辙叉和高碳钢钢轨的焊接

介绍了高锰钢辙叉与U71Mn钢轨加介质闪光焊接,通过整轨焊接接头的静弯、落锤、疲劳和常规力学性能试验及金相、X射线衍射和透射电镜等分析手段,对焊接接头性能及组织进行研究,同时对焊接接头残余应力进行测试,结果表明,利用加介质方法将高锰钢辙叉和碳钢钢轨进行闪光焊接是可行的。     

钢轨铝热焊接接头性能的有限元分析

钢轨铝热焊接接头是铁路无缝线路最薄弱的环节,为了研究焊接接头的性能,在钢轨铝热焊接过程数值模拟结果的基础上,采用基于Timoshenko梁的车辆-轨道耦合动力学方法,求解了带有焊接接头短波不平顺的轮轨接触参数,最后,基于Hertz接触理论,建立了轮轨接触弹塑性有限元模型,并对该模型进行了分析。研究结果表明:当轮轨处于纯滚动工况下,最大等效应力和等效塑性应变(PEEQ)均位于轨头表面以下约4.1 mm深度处,裂纹容易从此处萌生;当轮轨处于全滑动接触时,最大等效应力和PEEQ均移动到轨头表面,很可能造成焊接接头表面压溃、剥离甚至断裂;而纯滚动工况下,最大等效应力、PEEQ以及残余变形随着车速的增加而增加,随着接头焊缝中心与较近的轨枕中心的距离的减小而增大,随焊接接头热影响区(HAZ)宽度的增加没有明显变化。     

重载铁路低温焊接铝热焊接头断裂失效研究

2017年12月下旬至2018年1月上旬,大准线60kg/mU75V淬火轨铝热焊接头连续发生多处同一形式断裂,且该断裂接头均是2017年11月完成的焊接。通过选取两处典型断口进行宏观形貌观察、微观断口分析、能谱分析、化学成分分析、金相组织分析、力学性能分析及硬度分布分析等手段,对折断铝热焊接头进行失效原因分析。通过分析,断裂铝热焊接头断裂方式和裂纹源位置相同,均为解理脆性断裂,裂纹均起始于轨腰与轨底的过渡区表层。该位置属于焊接区,存在比较密集的夹渣、孔洞等焊接缺陷。断裂原因主要是2017年大准线秋季集中修时间安排较晚,预热时间不足和保温措施不够造成焊缝处钢轨表面预热不彻底和热能散发速度快,使得钢轨表面和内部的温度不均匀,最终导致钢轨轨腰和轨头尺寸相差较大的部位内部溶液凝固时收缩不一致,最终在焊接区形成密集的夹渣、孔洞等焊接缺陷。     

TRIP980高强钢/SPCC低碳钢的异种钢电阻点焊工艺优化及接头性能分析

以厚度均为1.5 mm的TRIP980高强钢/SPCC低碳钢的异种钢板电阻点焊接头为研究对象,以接头剪切拉伸载荷为评价指标,运用正交试验优化其焊接参数,采用极差法和方差法对结果进行分析,随后增加焊前预热条件,分析对比相同焊接电流、焊接时间、电极压力参数下采用预热和无预热时点焊接头的剪切拉伸载荷,利用电子拉伸试验机、金相显微镜和显微硬度仪分别对预热和无预热两种条件下较优焊接参数时的点焊接头性能及显微组织进行测试和分析,研究TRIP980高强钢/SPCC低碳钢的异种钢板电阻点焊接头力学性能及接头各区域的金相组织、硬度特点。结果表明:运用焊前预热能够获得性能良好的点焊接头,相同焊接参数情况下,预热点焊接头的剪切拉伸载荷比无预热高5.5%以上;两种条件下较优焊接参数时,无预热点焊接头为脆性断裂,预热点焊接头为韧-脆混合断裂;采用预热获得的点焊接头组织比无预热更为致密;预热点焊接头熔核和母材的硬度比无预热时有所下降,熔合线硬度过渡平缓。其主要机理是,预热使点焊接头熔核周边优先发热,热影响区扩大,熔核韧性提高和熔核周边应力集中缓解,从而提高了点焊接头的强度。     

钎缝间隙对316L不锈钢真空钎焊接头组织和硬度的影响

采用BNi-2+40%BNi-5镍基混合钎料对316L不锈钢进行三种纤缝间隙的真空钎焊,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线能谱仪及硬度计等研究了三种钎焊接头的显微组织、钎缝元素分布以及钎缝显微硬度。结果表明:316L不锈钢的钎焊接头主要由固溶体、连续共晶和金属间化合物及网状组织组成;随着钎缝间隙的减小,钎焊接头中金属间化合物的含量逐渐减小,接头元素、硬度分布更加均匀;当钎缝间隙为30μm时,接头组织基本为固溶体,综合性能最好。     

关于钢轨移动式气压焊焊接塌角问题的探讨

针对采用YHGQ-1200型气压焊轨车在现场焊接过程中钢轨接头出现塌角缺陷的问题,以博小线换轨施工焊接再用轨为例,根据型检过程中与现场实际出现的问题,对钢轨接头塌角缺陷的产生原因进行了分析,归纳总结出钢轨接头塌角缺陷的解决方案。现场实测表明,该方案可以有效地解决钢轨焊接接头塌角的问题,对钢轨焊接具有一定的参考意义。     

激光-电弧复合焊接的坡口间隙桥接能力

为推动激光-电弧复合焊接的工程应用,对其接头间隙桥接能力进行了系统研究.结果表明:激光-电弧复合焊接具有很强的间隙桥接能力,板厚4mm时最大可焊间隙量为1.8mm,板厚6mm时最大可焊间隙量为2.8mm;存在获得良好焊缝成形的接头间隙范围,板厚4mm时接头间隙范围为0.5～1mm,板厚6mm时接头间隙范围为0.6～1.2mm;电弧电流能够同时改变电弧压力、熔池重力、母材和填充材料熔化数量及坡口间隙两边熔化母材的熔合状况,是提高复合焊接可焊间隙量的关键因素;在相同焊速下,较高的电弧电流有利于厚板可焊间隙量的提高,薄板则需要相对较低的电弧电流来提高可焊间隙量.     

预热时间对钢轨铝热焊焊缝组织和力学性能的影响

对铝热焊接不同预热时间(5.5,4.5,3.5,2.5 min)下PD3钢轨焊缝的显微组织、力学性能和断裂机制等进行了研究.结果表明:在上述预热工艺下铝热焊缝处的组织均为铁素体和珠光体,焊缝中心处的硬度最低,缩短预热时间硬度值稍有提高,随着离开焊缝中心距离的增加硬度值提高,热影响区靠近焊缝处硬度较大,向母材一侧逐渐降低;焊缝处轨头部位的抗拉强度最高,轨脚次之,轨腰部位最低;随着预热时问的增加,σb和σ0.2略有下降,但对塑性影响不大;拉伸断口均为解理断口,显示脆性断裂.     

焊前预热对T2紫铜激光焊接接头组织和性能的影响

对2mm厚T2紫铜板进行了未预热和不同温度预热(100,150,200℃)的光纤激光焊接,研究了焊前预热对该焊接接头组织和性能的影响。结果表明:与未预热的相比,150℃预热激光焊接接头的熔深和熔宽较大,焊缝的等轴晶和熔合区的胞状晶粒均较粗大;预热激光焊接接头焊缝的电阻率与未预热的相比有所降低,焊前预热改善了焊接接头的导电性能;150℃预热激光焊接接头的显微硬度总体上高于100,200℃预热的,显微硬度均随距焊缝中心距离的增大先减后增,焊缝中心的最大;随着预热温度的升高,焊缝的自腐蚀电流密度先增大后减小,耐腐蚀性能虽先减小后增大,但相差较小。     

一种简单实用的起重机钢轨焊接方法

一、概述目前,起重机钢轨的限于吊装和运输等方面的因素制约,采用的长度规格85 %以上是1 2m/根。这对于跨度≤1 2m的起重机已足够,但对于跨度>1 2m的起重机,在采用长度规格为1 2m的钢轨时就势必存在着接头问题。从目前来看,大多数的起重机钢轨对接主要采用两种方式:一种对接形式是钢轨齐头对接,对接接头不做任何处理,接头间隙不大于2mm ,接头处轨面的高低差不大于1mm。这种对接方式的优点是制造简单,费用低;另外一种方式是将钢轨端部加工成45°斜接头拼接。该方式加工较为困难,且轨尖容易磨损。以上两种钢轨对接方式,车轮经过接头处时,都容…     

搅拌摩擦焊接2195-T8铝锂合金接头的室温和低温拉伸性能

在不同焊接速度(100～300mm·min-1)下对2mm厚2195铝锂合金板进行搅拌摩擦焊接,研究了焊接速度对接头室温和低温(-183℃)拉伸性能的影响,以及从室温到低温接头与母材拉伸性能变化的差异。结果表明:不同焊接速度下接头的低温屈服强度和抗拉强度均高于室温的,当焊接速度为200mm·min-1时接头的室温和低温拉伸性能最好;从室温到低温,接头的抗拉强度和塑性增幅高于母材的,低温下接头拉伸性能的提高程度高于母材的;随着焊接速度的增大,拉伸断裂位置由焊核区近后退侧处转移到之字线处。     

GPW-1200Ⅱ型集装箱式气压焊大准重载铁路线上焊的应用与研究

本文通过GPW—1200Ⅱ型集装箱式气压焊设备在大准重载铁路上的实际施工及应用,研究大型气压焊在75kg/m钢轨重载铁路线路带应力线上焊和不带应力线上焊的可行性和施工方法。结果表明:GPW—1200Ⅱ型集装箱式气压焊设备,能够满足重载铁路75kg/m钢轨一次换铺、放散、线上焊的施工要求和焊接接头质量要求;在一个天窗作业时间内,可完成一对75kg/m钢轨线上接头焊接,满足现场施工时间要求;根据现场实际使用情况,GPW—1200气压焊轨机至少能够满足现场锁定轨温差小于10℃的75kg/m钢轨线上应力焊焊接质量要求,确保了焊接区锁定轨温满足线路锁定轨温要求;从型式检验结果及焊接接头使用情况表明其焊接接头质量优良,平直度良好,能够满足大准线重载无缝线路的运营要求。     

HG785D钢板对接焊接工艺研究

针对目前使用的高强钢HG785D（t8和t20板）,采用低匹配焊丝HS-70和常用焊接方法GMAW实施对接试验,借助万能拉伸试验机、液压弯曲试验机和30/15冲击试验机来检验焊接接头的力学性能,利用光学显微镜观察接头的金相组织,利用维氏显微硬度计测量接头的显微硬度,分析线能量和温度控制对焊接接头宏观性能的影响.试验结果表明,t8板线能量为1.5 kJ/mm,t20板线能量为1.7kJ/mm,预热或道间温度控制在100～120℃时,HG785D焊接接头的综合力学性能最为优良.     

Q690CFD低碳贝氏体高强钢的焊接性能

用药芯焊丝和实心焊丝对Q690CFD低碳贝氏体高强钢进行了CO_2气体保护焊焊接,采用斜Y裂纹敏感性试验、焊接热影响区最高硬度试验对该钢进行了冷裂敏感性评价,通过冲击试验探讨了从800℃冷却到500℃(t_(8/5))时焊接粗晶区的韧性;通过光学显微镜、拉伸试验机、硬度试验机、冲击试验机等评价了该钢的焊接工艺性。结果表明:该钢板在14℃、不预热条件下焊接将有一定的淬硬倾向;t_(8/5)大于40 s后,粗晶区韧性显著降低;用药芯焊丝当预热温度为80℃(厚25 mm)和100℃(厚30 mm)时或者采用实心焊丝不预热时均可避免裂纹出现,焊接粗晶区组织为板条马氏体和少量贝氏体,焊接接头性能良好,焊后550℃×2 h消除应力热处理对热影响区和母材的拉伸性能没有明显影响。     

5A05铝合金薄板搅拌摩擦焊装配因素对焊缝质量的影响

文中通过5A05铝合金薄板搅拌摩擦焊对接试验,进行了力学性能分析和X射线探伤,研究接头错边量和间隙量对搅拌摩擦焊对接接头缺陷和力学性能的影响。试验结果表明当错边量大于0.5 mm或间隙量大于0.8 mm时焊缝力学性能下降并伴随下压量增大和缺陷的产生,接头缺陷与拉伸试验断裂部位大多在焊缝前进侧。错边量和间隙量对铝合金薄板搅拌摩擦焊对接接头力学性能及内部质量有重要影响,为保证焊接生产质量,搅拌摩擦焊焊接过程中应该严格控制接头错边量和间隙量。     

手工焊操作考试辅导材料——低碳钢管状试件的气焊

三、垂宜固定管的焊接垂直固定管的焊缝接头为横向环缝,操作方法基本上与直缝焊相同。不同之处是由于管子呈弧形,所以在焊接时,要随着环形焊缝的前进,不断变换焊接位置。焊丝与焊嘴的倾角应该保持相对不变,以保证焊缝溶池的形状。管子对接时,钝边和间隙大小要适当。当钝边过大,间隙过小时,焊缝不易焊透,这样就降低了接头强度;当钝边过小,间隙过大时,容易烧穿,使管子内壁产     

下压量对7N01铝合金搅拌摩擦焊接头性能的影响

在不同下压量(0.3,0.7,1.0 mm)下对7N01铝合金进行搅拌摩擦焊，研究了下压量对接头截面形貌、拉伸性能、抗撕裂性能及疲劳性能的影响。结果表明：下压量对7N01铝合金搅拌摩擦焊接头的拉伸性能影响不大；当下压量为0.7,1.0 mm时，接头的启裂能、裂纹扩展能及撕裂强度均相近，但当下压量为0.3 mm时，接头焊缝区域的启裂能、裂纹扩展能及撕裂强度均显著降低；随着下压量的增加，焊接接头疲劳强度增大；当下压量为1.0 mm时焊接接头的疲劳性能及抗裂纹扩展性能最优。     

不预热焊接工艺焊接X70管线钢接头的组织与性能

分别采用焊前预热和不预热的两种焊接工艺对X70管线钢进行焊接,采用光学显微镜、拉伸试验机和冲击试验机研究了焊接接头的显微组织、拉伸性能和冲击性能。结果表明:焊前预热接头的组织多为细小的针状铁素体、多边形铁素体等,而不预热接头的组织中晶粒明显长大,出现粗大粒状贝氏体和少量马氏体;焊前预热的焊接接头其抗拉强度和冲击韧性较不预热的好些,但不预热焊接工艺焊接的接头仍能满足性能要求;考虑工程到建设成本方面,不预热的焊接工艺可用于X70钢焊接。     

7050铝合金表面氧化膜厚度对其搅拌摩擦焊焊接接头性能的影响

采用阳极氧化法在7050铝合金表面制备了两种厚度的氧化铝薄膜,再用搅拌摩擦焊对铝合金进行焊接,研究了表面氧化膜厚度对焊接接头性能的影响。结果表明,氧化膜厚度对焊接接头性能的影响与焊接参数密切相关,当氧化膜厚度为12.μm,焊速为50 mm·min~(-1),搅拌针转速为600～800 r·min~(-1)时,接头的抗拉强度十分接近表面为自然状态接头的,而当氧化膜厚度为44μm时,接头焊缝氧化物含量增多,接头强度与自然状态接头的强度相比大幅降低;氧化膜提高了焊核区的硬度,膜厚度为44μm时焊核区硬度最高达265 HV,最低约180 HV。     

5083铝合金激光-MIG复合单面焊双面成形打底焊工艺优化

采用激光-熔化极惰性气体保护电弧(MIG)复合焊对5083铝合金板进行打底焊,以模拟铝合金罐体单面成形对接焊缝,研究了激光束摆动方式(不摆动、直线摆动、圆形摆动、方形摆动)、激光功率(2.5～4.0 kW)、组对间隙(0,1 mm)和错边(0,1 mm)对焊缝成形质量的影响,并分析了优化工艺下接头的力学性能。结果表明：在3.0 kW激光功率下,当激光束不摆动时,焊缝背面不连续并伴有凹坑,当激光束直线摆动时,焊缝内部存在大量气孔;在圆形激光束摆动模式下,当激光功率为2.5 kW时,焊缝背面未形成连续的全熔透焊缝,当激光功率为4.0 kW时,焊缝出现严重的下塌现象。3.0～3.5 kW激光功率以及圆形或方形激光束摆动模式能够实现单面焊背面自由成形,且焊缝成形良好,在不同组对间隙和错边条件下表现出较强的适应性;在激光功率为3.0 kW、激光束摆动模式为圆形摆动的优化工艺下,焊接接头抗拉强度达到母材的90%,正弯和背弯后接头中均未出现裂纹和其他开口缺陷,满足工程应用要求。