1. 母材與焊接材料的選用
雙相不銹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(han)絲(si),焊(han)絲(si)直徑(jing)為1.2mm。其化學成分和(he)熔敷金屬的(de)力學性能見表(biao)4-40。表(biao)中Ni和(he)N偏高(gao),有利于焊(han)后(hou)金屬達到(dao)最佳的(de)鐵(tie)素體和(he)奧(ao)氏體含量(liang)比例。
2. 焊接工藝評定
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(jie)(jie)(jie)參數(shu)的(de)(de)選(xuan)用對雙相不銹(xiu)鋼的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)尤為重要,它直接(jie)(jie)(jie)影響到焊(han)(han)縫(feng)金屬中(zhong)鐵素體(ti)的(de)(de)比(bi)例。如果焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)輸入(ru)過小,可能生成過量的(de)(de)鐵素體(ti)組織;若熱(re)輸入(ru)過大,盡管可以獲(huo)得足夠的(de)(de)奧(ao)氏體(ti),但同時也會(hui)造成熱(re)影響區(qu)的(de)(de)鐵素體(ti)晶(jing)粒長(chang)大,使(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)力學性能下降。經(jing)過多(duo)次(ci)試驗(yan),選(xuan)用了表(biao)4-41所列焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數(shu)為焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝評(ping)定的(de)(de)參數(shu),一共焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)了八道。
焊接坡口(kou)形(xing)式和焊接順序如圖4-17和圖4-18所(suo)示。
c. 為了考(kao)查(cha)其焊接性(xing),采用剛性(xing)對(dui)接裂(lie)紋試(shi)驗。事先(xian)用角焊將厚為18mm對(dui)接焊接試(shi)板固定在厚大(da)的底板,使(shi)試(shi)驗焊縫(feng)(feng)完全處(chu)于剛性(xing)拘束狀(zhuang)態(tai)。焊后經過48h,沿(yan)焊縫(feng)(feng)橫(heng)斷(duan)面方向(xiang)截取試(shi)樣進行磨片(pian)檢查(cha),未發現(xian)裂(lie)紋。
3. 焊(han)接工藝評定的試板檢(jian)測
將焊接(jie)試板切制成各種檢測(ce)標準時所(suo)需(xu)的試樣,進行下列檢測(ce):
a. 焊(han)接接頭拉(la)伸檢測
共進行4組拉(la)伸(shen)試(shi)樣,拉(la)伸(shen)試(shi)驗(yan)時未出現(xian)明顯屈服現(xian)象(xiang),斷裂(lie)位置均在母材,說明焊接接抗拉(la)強度優(you)于母材,具體數據(ju)見表4-42。
b. 硬度檢(jian)測
對全(quan)焊縫截面試(shi)樣上(shang)、中、下層(ceng)進行了維氏硬(ying)(ying)度(du)測試(shi)。各層(ceng)硬(ying)(ying)度(du)較為均(jun)勻(yun),上(shang)、中、下層(ceng)的硬(ying)(ying)度(du)平均(jun)值在256~276HV之間(jian),其中上(shang)部焊道硬(ying)(ying)度(du)偏低。
c. 沖擊檢測
在試(shi)件的焊縫(feng)和熱影響區開(kai)缺口,試(shi)驗(yan)溫度為室溫,測試(shi)結果見(jian)表(biao)4-43。從表(biao)中可知,沖擊吸(xi)收能(neng)量較(jiao)高(gao),完全(quan)達(da)到設計圖樣的要(yao)求。
4. 焊接接頭雙相比例測量
對(dui)焊(han)接接頭的鐵素體和奧氏(shi)體含(han)量進行了分析,結果見表(biao)4-44,基本(ben)符合設計(ji)圖樣(yang)的要求。
浙江至(zhi)德鋼業有限(xian)公(gong)司通過焊(han)接工(gong)(gong)藝評定和對焊(han)接接頭(tou)的(de)檢測,完(wan)全滿足(zu)產品(pin)設計圖樣(yang)的(de)要(yao)求,根據鐵路貨(huo)車(che)的(de)結(jie)構特點及制造(zao)要(yao)求,選用熔化極氣體保護焊(han)工(gong)(gong)藝進行2205雙(shuang)相不銹鋼的(de)焊(han)接,是(shi)行之有效的(de)。