1. 母材與焊接(jie)材料的選(xuan)用
雙相(xiang)不銹(xiu)鋼由于其有良好的抗點蝕、應力腐蝕性能,和較好的力學性能、焊接性能,在鐵路運鹽敞車的設計制造中,為防止氯化物對車體的腐蝕,車體與鹽接觸部分采用了雙相不銹鋼(gang)2205熱軋鋼板。其化學成分及力學性能見表4-39,母材組織為奧氏體+鐵素體,鐵素體含量為45%(體積分數)。
選用ER2209焊絲(si),焊絲(si)直(zhi)徑為1.2mm。其化(hua)學成分和(he)熔敷金(jin)屬的力學性能見表(biao)4-40。表(biao)中Ni和(he)N偏高,有利于焊后金(jin)屬達到(dao)最(zui)佳(jia)的鐵素體(ti)和(he)奧氏體(ti)含量(liang)比(bi)例。
2. 焊(han)接工藝評定
a. 考慮到機車車輛制造的特點,采用熔化極氣體保護焊,選用ER2209焊絲,其化學成分及其熔敷金屬的力學性能見表4-40,保護氣體為Ar+2%O2(體積分數),保護氣體流量為18L/min。
b. 焊(han)(han)接參(can)數(shu)的(de)選用(yong)對雙相(xiang)不銹鋼的(de)焊(han)(han)接尤為重要,它直(zhi)接影(ying)響到焊(han)(han)縫金屬中鐵(tie)(tie)素體(ti)的(de)比例。如(ru)果(guo)焊(han)(han)接熱(re)輸(shu)入過(guo)小(xiao),可能生成(cheng)過(guo)量的(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)組織;若熱(re)輸(shu)入過(guo)大(da),盡管可以獲得足夠的(de)奧氏體(ti),但同(tong)時也會造成(cheng)熱(re)影(ying)響區的(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)晶粒長大(da),使焊(han)(han)接接頭力學性能下(xia)降(jiang)。經(jing)過(guo)多次試驗,選用(yong)了(le)(le)表4-41所列焊(han)(han)接參(can)數(shu)為焊(han)(han)接工藝評定的(de)參(can)數(shu),一(yi)共(gong)焊(han)(han)接了(le)(le)八(ba)道。
焊(han)接坡口(kou)形(xing)式(shi)和(he)焊(han)接順序如圖(tu)4-17和(he)圖(tu)4-18所示。
c. 為(wei)了考查其焊(han)接(jie)性(xing),采用(yong)剛性(xing)對接(jie)裂(lie)紋試(shi)(shi)驗(yan)。事先用(yong)角焊(han)將厚(hou)(hou)為(wei)18mm對接(jie)焊(han)接(jie)試(shi)(shi)板(ban)固定在厚(hou)(hou)大的底板(ban),使試(shi)(shi)驗(yan)焊(han)縫完(wan)全處于剛性(xing)拘束狀態。焊(han)后經過48h,沿焊(han)縫橫斷面方向截取試(shi)(shi)樣進行磨片檢(jian)查,未發(fa)現裂(lie)紋。
3. 焊接工(gong)藝(yi)評定的試(shi)板檢測(ce)
將焊接試(shi)板切制成(cheng)各(ge)種(zhong)檢測標準(zhun)時所(suo)需(xu)的(de)試(shi)樣,進行下(xia)列(lie)檢測:
a. 焊接(jie)接(jie)頭拉伸檢測
共進行4組(zu)拉(la)伸試(shi)樣,拉(la)伸試(shi)驗(yan)時未(wei)出現明(ming)顯屈(qu)服現象(xiang),斷裂位(wei)置均(jun)在母(mu)材,說明(ming)焊(han)接接抗拉(la)強(qiang)度優于(yu)母(mu)材,具體數據見(jian)表(biao)4-42。
b. 硬度檢測
對全(quan)焊縫截面試樣上、中、下層進行了維氏硬度(du)(du)測試。各層硬度(du)(du)較為(wei)均勻,上、中、下層的硬度(du)(du)平均值在(zai)256~276HV之間,其中上部焊道硬度(du)(du)偏低。
c. 沖擊檢測(ce)
在試件的焊縫(feng)和熱影響區開缺口,試驗溫度為室(shi)溫,測試結果見表4-43。從(cong)表中可知,沖擊(ji)吸收能量較高,完(wan)全達到設計圖(tu)樣的要求(qiu)。
4. 焊接接頭雙相(xiang)比例測量(liang)
對焊接接頭的(de)鐵素(su)體和奧氏體含量進行了分析(xi),結果見表4-44,基本(ben)符合設計圖(tu)樣的(de)要求。
浙江至(zhi)德鋼業有限公司通過焊接工(gong)藝評定和對焊接接頭(tou)的(de)(de)檢測(ce),完全滿足產品設計圖樣的(de)(de)要求(qiu),根(gen)據鐵路貨車的(de)(de)結構特點及制造(zao)要求(qiu),選用(yong)熔化極氣體保護焊工(gong)藝進行2205雙相不銹鋼的(de)(de)焊接,是行之有效的(de)(de)。