提速车焊接重熔工艺的研究

1.概述 

   铁道车辆转向架长期以来一直为铸钢件，但随着铁道高速化的发展，对转向架提出了轻量化的要求。焊接结构构架可以根据需要选用合适的材料，相应地减薄板厚，因此焊接转向架在高速列车中得到了广泛应用。构架作为转向架重要承载传递装置，直接影响到列车的安全行驶，特别在高速运行状态下，强烈的振动和冲击载荷作用在构架上，构架的疲劳性能和可靠性尤为重要。本课题的目的在于研究TIG重熔对焊接接头疲劳性能的影响。 

2.TIG重熔试验 

   TIG重熔，就是将已焊好的接头，用TIG焊不加焊丝的方法使焊趾或焊缝再加热并重新熔化，以便改善焊缝表面成形，尤其是焊趾形状。这是使焊缝与母材过渡平滑的一种焊后焊缝处理方法。 

(1)焊接条件及方法 研究中采用对接和非加强筋式十字角接两种典型的焊接接头形式。 

试板制备按GB/T2649—1989进行，母材为Q345(16Mn)；焊接材料：焊丝为H08Mn2SiA；保护气体：MAG采用80%Ar 20%CO2混合气体，TIG重熔采用工业纯氩(纯度为99.99%)。 

焊接设备：MAG焊采用晶闸管式NBC—500电源，TIG焊重熔设备为SYNCROWAVE—250电源。 

(2)MAG焊接工艺 试板组对间隙为2mm，焊前不预热，试板组对后预留一定的反变形，采用单面焊双面成形法。焊接电源为直流反接，焊接过程不间断。 

(3)TIG重熔工艺 施焊时，焊接电源采用直流正接法。TIG重熔之前，必须先将存在于焊缝表面的熔渣和大颗粒飞溅清除掉，因为过多的熔渣易使TIG重熔后的焊道形成夹渣和气孔，而大颗粒飞溅则对焊接过程和稳定性不利，影响重熔焊缝的质量。在多次试验的基 础上对上述两种接头进行焊趾TIG重熔试验。 

3.试验结果 

(1)金相试验 由焊缝横截面宏观金相可见：TIG重熔后的焊缝外观形状平整，焊缝之间，焊缝与母材间呈圆滑过渡，焊缝表面波纹细密，可有效地改善此处的应力集中。 

由焊缝微观金相观察发现：经TIG重熔的焊道其组织的晶粒比主焊缝中的晶粒明显细化，这对于提高焊缝的抗裂性是有益的。 

(2)显微硬度试验 。TIG重熔焊道及其热影响区的硬度较母材及焊缝处的硬度要高。这主要是由于Q345(16Mn)钢有一定的淬硬性造成的。 

(3)脉动拉伸疲劳试验 该脉动拉伸疲劳试验按GB/T13816—1992标准进行，试验循环周数为1×105的条件疲劳极限。试验分为对接和十字角接两种情况。 

对接试样MAG焊后的处理有如下三种情况： 

①MAG焊后焊缝磨平。

②MAG焊后，焊趾进行TIG重熔。

③MAG焊后，焊缝不作任何处理。