钢轨铝热焊工艺及焊接接头性能研究

分别采用QPCJ铝热焊剂、THERMIT铝热焊剂以及国产铝热焊剂在U75V钢轨母材上制备了三种焊接接头,分析研究了接头的合金成分、拉伸和冲击性能.结果表明,三种焊接接头的拉伸性能均符合333/T1632-2005的要求.国产焊接接头的w(S)、w(P)较高,焊接接头易发生疲劳断裂,并且造成冲击性能偏低.因此应进一步优化设计铝热焊剂.     

稀土对钢轨耐磨堆焊层金属组织及韧性的影响

对不同稀土含量的自保护药芯焊丝堆焊层金属进行了室温冲击试验和金相组织观察;并对冲击断口形貌进行了扫描电镜(SEM)分析和夹杂物的能谱(EDS)分析,同时对夹杂物生成自由能进行了计算。结果表明,随稀土的增加,焊缝冲击韧性先增加后降低,加入4%的稀土,具有良好的晶粒尺寸和分布,冲击韧性最高;加入量超过8%时,形成的稀土硫化物、稀土氧化物残存于焊缝中形成夹杂,焊缝冲击韧性降低。热力学计算得到了几种夹杂物的生成先后顺序,从另一个角度解释了稀土的净化除杂作用。     

应力集中对A7N01铝合金焊接接头疲劳性能的影响

采用脉冲MIG焊的方式制备了A7N01铝合金焊接接头,接头类型分别为对接、十字接、搭接等三种型式。采用A NSYS有限元仿真模拟不同类型接头的应力集中系数。研究不同类型接头疲劳S-N曲线,并分析断口微观形貌。结果表明:对接、十字接、搭接三种接头具有不同的应力集中系数,搭接接头具有最高的应力集中系数,十字接头次之,对接接头最低。随着应力集中系数的增大,三种接头的疲劳极限降低,并且在同样的加载应力下,疲劳循环周次也随着应力集中系数的增大而降低,但接头的微观断裂机理基本一致,都是在焊趾处为疲劳裂纹起源。证明应力集中不会影响A7N01铝合金焊接接头的断裂机理,由于高的应力存在,疲劳极限显著降低,因此在进行接头设计时,要考虑应力集中的影响。     

高速列车基础共性焊接技术研究新进展

根据近一两年来高速列车焊接研究情况,综合简述了焊接新方法、焊接组织变化、残余应力变形和应力、焊接接头的强度、焊接接头的腐蚀等方面的研究情况和进展。     

转向架构架标准焊接接头残余应力数值模拟

直接测试是获取焊接结构残余变形和残余应力的主要方法。以南京浦镇车辆有限公司的转向架构架为研究对象,利用有限元分析软件SYSWELD,对构架上面的T型接头和对接接头进行热-弹塑性有限元分析,得出残余应力大小和分布规律,并将模拟结果与实测结果进行对比,发现两者趋势吻合。     

轨道列车碳钢焊接研究现状

总结轨道列车碳钢焊接技术的研究现状,探讨我国轨道列车用碳钢材料和焊接材料的发展过程,指出高强钢的发展与应用会促进轨道列车用碳钢材料的更新,轨道列车用高性能碳钢材料的开发也将带来高性能焊接材的发展。介绍目前广泛应用于轨道列车碳钢材料的主要焊接方法,阐述低热输入的电阻点焊和激光焊在轨道列车碳钢焊接技术中的应用前景,新材料、焊接技术的更新以及仿真模拟技术的应用将极大推动轨道碳钢列车快速发展。     

LCR波测量残余应力修正模型的建立

对7N01铝合金母材进行热处理,制备具有不同晶粒度的试样,定性分析其晶粒度。通过单轴拉伸标定实验测试热处理试样的应力常数K,发现材料的晶粒度越大,应力常数K越大。自行搭建超声波测试平台,基于基准波形和采集波形进行互相关计算,得到各个晶粒度试样的相对t_0,发现材料的t_0与晶粒度也成正相关关系。使用电压幅值表征材料的声衰减后,建立超声衰减与应力常数K、t_0之间的关系,拟合得到超声衰减与K、t_0的本构方程。建立关于临界折射纵波衰减度和传播时间的修正模型,使用电压幅值表征K、t_0的变化。     

U71Mn钢轨闪光焊焊接接头落锤试验时断裂原因分析

针对某闪光焊U71Mn钢轨在落锤试验时发生断裂的原因,从宏观和微观二个方面进行了分析.结果表明:该钢轨断裂于焊缝,属于横向脆性断裂.钢轨焊接接头中存在的硫化物夹杂是造成钢轨断裂的主要原因.     

抛丸处理对A5083铝合金焊接接头疲劳性能的影响

对A5083铝合金焊接接头进行抛丸处理,测试抛丸前后焊接接头的疲劳强度,并对疲劳断口进行观察。疲劳试验结果表明,经抛丸处理后,A5083对接接头的疲劳强度有所提高,由65 MPa提高到70 MPa。断口观察结果表明,未经抛丸处理的试件表面的氧化物夹杂在疲劳循环加载过程中形成了应力集中,从而引发了疲劳裂纹的产生,而经抛丸处理后,试件表面的氧化物夹杂被去除,避免了夹杂在循环加载过程中形成应力集中,从而提高了接头的疲劳强度。     

不同MIG焊方法对7N01-T4铝合金焊接接头力学性能的影响

采用硬度、拉伸和微型剪切试验研究了轨道列车用7N01-T4铝合金在单脉冲MIG焊、双脉冲MIG焊和超威弧MIG焊三种焊接工艺条件下焊接接头的力学性能。结果表明:双脉冲MIG焊焊接接头系数要高于单脉冲焊和超威弧焊;双脉冲焊和超威弧焊比单脉冲焊的热影响区宽度要窄;超威弧焊接接头的韧性和塑性均要优于双脉冲接头和单脉冲接头。超威弧MIG焊接方法可以改善铝合金焊接接头整体性能。