焊接工艺对SMA490BW耐候钢接头腐蚀行为的影响

目的 研究转向架焊接构架用SMA490BW耐候钢及其在不同焊接工艺条件下制得的焊接接头在模拟工业大气环境下的腐蚀行为。方法 采用周浸腐蚀试验方法,利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和能谱（EDS）等方法,研究了腐蚀产物的表面形貌、锈层结构及相组成。结果 在模拟工业大气环境条件下,SMA490BW耐候钢母材、自动MAG焊接头、手工MAG焊接头的腐蚀失重率呈先增后减的变化规律,其中自动MAG焊接头腐蚀失重率最小,手工MAG焊接头腐蚀失重率最大,而SMA490BW耐候钢母材居于两者之间。耐候钢母材及其焊接接头腐蚀产物的相组成均为γ-FeOOH、α-FeOOH、Fe2O3和Fe3O4。经过150 h腐蚀后,耐候钢母材及其焊接接头腐蚀产物中Cr、Ni、Cu合金元素含量有所差异,其中自动MAG焊焊缝腐蚀产物中Cr、Ni、Cu合金元素含量最高,分别为1.79%、0.23%、0.17%。Cr、Ni、Cu合金元素将直接对耐候钢母材及其焊接接头耐腐蚀性产生影响。结论 与手工MAG焊接头相比,自动MAG焊接头耐蚀性较高的主要原因是焊缝中主要抑制锈层腐蚀的Cr、Ni、Cu合金元素含量较高。     

焊趾TIG熔修跟随超声冲击处理对焊接接头残余应力及疲劳强度的影响

采用焊趾TIG熔修跟随超声冲击处理工艺对SMA490BW钢超微弧焊接头进行处理,对超声冲击前后焊趾熔修区残余应力以及接头4点弯曲疲劳性能进行研究。结果表明:超声冲击后,焊趾熔修区残余应力由拉应力转变为对疲劳强度有利的双向压应力,纵向与横向残余应力平均消除率分别达到116%和158%;超声冲击通过增大焊趾角与焊趾半径,使焊趾熔修区应力集中程度降低22%;超声冲击可使接头疲劳强度提高70%。     

基于超微弧特性的SMA490BW钢焊接工艺试验研究

基于SMA490BW钢的超微弧焊接工艺试验,分别确定了对接接头和T型接头的焊接工艺参数以及V型坡口角度、钝边尺寸和组焊间隙,并对接头进行了微观组织分析和常规力学性能测试.试验结果表明:在超微弧焊接工艺条件下,当对接接头坡口角度60°、钝边0～1mm、间隙1mm,T型接头坡口角度55°、钝边0～1mm、间隙2mm时,可获得较为理想的单面焊双面成型,且接头经590±15℃/2h去应力退火处理后,其强度、塑性及冲击韧性等力学性能指标均符合标准规定的要求.     

智能焊接群控系统集成研究与实现

为了消除信息孤岛,解决各应用系统之间的信息共享、流程驱动等问题,对信息系统集成的层次、方法及技术进行探讨,并介绍相关的系统集成标准.基于企业服务总线(ESB)集成中间件,采用WebService规范接口,实现转向架构架智能焊接群控系统与产品生命周期管理(PLM)、制造执行系统(MES)以及质量管理系统(QMS)集成.实现焊接生产过程计划与执行的闭环管理,解决工艺路线及相关工艺数据、质量策划数据以及质量记录数据的共享和系统互联问题.     

SMA490BW钢激光-MAG复合焊T型接头疲劳性能

对激光-MAG复合焊和MAG焊T型接头进行了四点弯曲疲劳试验,采用最小二乘法拟合疲劳S-N曲线,估算了两种焊接方法 T型接头循环寿命为107时的疲劳强度。试验结果表明,当循环基数为107次时,激光-MAG复合焊接头的疲劳强度较常规MAG焊接头提高17.5%。观察两种焊接方法的疲劳断口发现,断口位置在熔合区的焊趾处,裂纹扩展区疲劳辉纹明暗相交,既短又不连续,呈韧性疲劳断口特征。但激光-MAG复合焊疲劳裂纹扩展区撕裂棱凸出较大,裂纹扩展时所需的动力更大,断裂韧性更高。分析发现,焊趾处圆滑过渡和细小的熔合区微观组织导致激光-MAG复合焊T型接头的疲劳强度高于MAG焊。     

SMA490BW耐候钢及其焊接接头的盐雾腐蚀行为

选用转向架构架常用的 SMA490BW 耐候钢及不同焊接工艺的接头为对象,研究其在中性盐雾腐蚀条件下的腐蚀行为,并利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等分析耐候钢及其接头的微观组织、腐蚀形貌、锈层特征及腐蚀产物。结果表明:随着腐蚀时间的增加,耐候钢及其接头的腐蚀失重先增加后降低;腐蚀360 h后,腐蚀产物主要为α-Fe OOH、γ-Fe OOH和Fe3O4;SMA490BW 耐候钢及其接头的耐腐蚀性从大到小依次为 SMA490BW 耐候钢、双丝自动焊接头、单丝自动焊接头、单丝手工焊接头。     

深孔焊补接头内螺纹疲劳试验方法研究

为研究耐候钢SMA490BW补焊前后M16内螺纹的疲劳性能,制定一套全新的内螺纹疲劳试验方法;对螺纹旋合长度为5 mm的试样进行轴向拉伸疲劳试验,选用高强度不锈钢螺栓,同时根据高频疲劳试验机结构设计相应的夹具及试样。结果表明:该方法在缺陷敏感性、结果离散性以及试样加工方面都较现有方法有较大的优势,补焊后内螺纹疲劳极限与母材相同,补焊未对原材料的疲劳性能造成不良影响。     

深孔熔咀电渣焊补技术及其接头性能研究

在轨道车辆装配和检修过程中,转向架经常因螺纹孔牙型受到损伤而报废。利用深孔熔咀电渣焊补技术对受损的螺纹孔进行焊补,然后将焊补试样重新加工螺纹孔。通过宏观金相、显微组织和冲击断口SEM观察,以及拉伸性能、弯曲、冲击性能、硬度和疲劳试验等手段对焊补试样进行测试,研究其最佳深孔焊补深宽比以及修复后螺纹孔的性能与原始材料的性能变化情况。结果表明,熔咀电渣焊技术焊补的试样以及修复的螺纹孔性能均高于原始母材,最佳的深宽比为1∶1~2∶1。     

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.