车轮钢闪光对焊工艺参数对焊接接头性能的影响

目的 以380CL车轮钢为研究对象,分析其闪光对焊工艺参数与焊接接头组织和力学性能的关系,为解决车轮焊后开裂问题提供技术支持。方法 利用正交实验法对厚度为7mm、宽度为380mm的380CL热轧钢板进行闪光对焊工艺优化,利用正交实验表L9(34)设计实验方案,以焊接后接头的抗拉强度和冲击韧性为考核指标,选择初始烧化速度、初始烧化加速度、顶锻距离和顶锻速度4个参数为实验因素,并忽略各因素之间的相互影响,每个因素选择3个水平进行正交实验。通过拉伸实验和冲击实验对焊接接头的力学性能进行评估。结果 初始烧化加速度对接头抗拉强度的影响最大,初始烧化速度对接头冲击吸收功的影响最大,优化后获得的最优工艺参数组合如下：初始烧化速度为1.5 mm/s,初始烧化加速度为0.05 mm/s²,顶锻距离为6 mm,顶锻速度为40 mm/s。结论 焊接接头的抗拉强度高于母材的抗拉强度,而断后伸长率比母材的低。在焊接接头中焊缝金属区主要为粗大的铁素体和少量珠光体,焊接热影响区的铁素体和珠光体均有所长大,且存在魏氏体组织。     

电弧熔覆韧-硬复合层工艺及性能研究

目的 为增强Q960E钢表面的使用性能、减少裂纹的产生,设计并制备了一种韧-硬复合梯度过渡熔覆层。方法 通过实验比对,选出了适合的过渡层与高硬层熔覆材料。首先选择XY-26F-104合金粉末作为熔覆材料,用TIG焊将材料熔覆在基板上作为过渡层,其次采用CO2气体保护焊在过渡层上熔覆YD557堆焊焊丝获得高硬层。通过优化熔覆工艺得到无裂纹、无气孔、成形良好的熔覆层。对获得的梯度过渡熔覆层进行组织分析、硬度和冲击韧性等测试。结果 基体-过渡层-高硬层两两之间产生了良好的冶金结合,熔覆层中无明显缺陷产生。微观形貌分析结果表明,在过渡层中有胞状晶与胞状枝晶产生,高硬层主要由板条马氏体组成。硬度测试结果表明,基体硬度为350HV,高硬层的平均硬度为620HV,过渡层平均硬度为480HV,过渡层硬度处于高硬层硬度与基板硬度之间,各部分硬度的梯度分布既提高了复合板的耐磨性,又增强了复合板的韧性。在冲击性能测试中,基体的平均冲击吸收功为34 J,复合板的平均冲击吸收功为68.48 J,为基体的2.5倍。在摩擦磨损实验中,基材的磨损质量为15.1 mg,而熔覆层的磨损质量仅为4.2 mg,基体的磨损质量为熔覆层的3.59倍;熔覆层平均摩擦因数为0.398 7,相较于基材的降低了0.072 8;熔覆层的磨损机制为磨粒磨损,基材的磨损机制为黏着磨损。结论 设计的复合梯度熔覆层既能提高表面的使用性能,又能增强熔覆层的韧性,减少裂纹的产生。     

热成形淬火对QP1180/22MnB5激光拼焊板组织与性能的影响

目的 对QP1180和22MnB5激光拼焊板进行热成形试验,以解决超高强钢板材焊后的软化问题。方法 选择QP1180和22MnB5异种高强钢作为母材进行激光自熔焊,对焊后的激光拼焊板进行热成形试验,通过体式显微镜、扫描电子显微镜、液压拉伸试验机和维氏硬度计等手段,分析热成形前后激光拼焊板微观组织和力学性能的变化。结果 与焊态拉伸试样相比,热成形试样抗拉强度提高了135%,断后伸长率降低了55%,拉伸试样都在22MnB5母材处断裂,均为塑性断裂。在热成形后,对焊接接头进行组织分析,发现QP1180母材区马氏体含量增加,22MnB5母材区和临界热影响区组织由珠光体和铁素体转变为马氏体,焊接接头热影响区各亚区的组织均转变为大小不同的板条马氏体。硬度测试结果表明,焊态试样焊接接头的QP1180临界区存在软化现象,硬度值最低为335HV,22MnB5侧硬度值由母材处向焊缝升高,母材硬度最低为170HV;而在热成形后,QP1180临界区软化现象消失,硬度值趋于平缓,22MnB5母材处硬度比焊态试样硬度高了2倍。结论 与焊态试样相比,经热成形后激光拼焊板的焊后软化问题得到了解决。