1. 母(mu)材與焊接材料的選(xuan)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(xiang)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)直徑為1.2mm。其化學成分和(he)(he)熔敷金屬(shu)的(de)力(li)學性(xing)能見表(biao)4-40。表(biao)中Ni和(he)(he)N偏高,有利于焊(han)后金屬(shu)達到最(zui)佳的(de)鐵素體和(he)(he)奧氏(shi)體含量比例(li)。
2. 焊接工藝評定(ding)
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)參(can)數(shu)的(de)(de)(de)選用對雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)尤為重要(yao),它(ta)直接(jie)影(ying)(ying)響到焊(han)(han)縫金(jin)屬中鐵(tie)素(su)體的(de)(de)(de)比例。如(ru)果焊(han)(han)接(jie)熱輸入過小,可能生成(cheng)過量(liang)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體組織;若熱輸入過大,盡管(guan)可以獲得足(zu)夠的(de)(de)(de)奧氏體,但(dan)同(tong)時也會造成(cheng)熱影(ying)(ying)響區(qu)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體晶(jing)粒長大,使(shi)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭力(li)學性能下降。經過多次試驗,選用了表4-41所列焊(han)(han)接(jie)參(can)數(shu)為焊(han)(han)接(jie)工(gong)藝評定的(de)(de)(de)參(can)數(shu),一共(gong)焊(han)(han)接(jie)了八(ba)道。
焊接坡口形式和(he)焊接順(shun)序如圖4-17和(he)圖4-18所示。
c. 為了考查其(qi)焊接(jie)(jie)性(xing),采用剛性(xing)對(dui)接(jie)(jie)裂(lie)紋試(shi)(shi)驗。事(shi)先用角焊將厚為18mm對(dui)接(jie)(jie)焊接(jie)(jie)試(shi)(shi)板固定在厚大的(de)底(di)板,使試(shi)(shi)驗焊縫完全(quan)處于剛性(xing)拘束狀態(tai)。焊后經過48h,沿焊縫橫斷面方(fang)向截取試(shi)(shi)樣進行(xing)磨(mo)片檢查,未(wei)發(fa)現裂(lie)紋。
3. 焊接工藝評定的試板(ban)檢測
將焊接(jie)試板切制成各種檢測標(biao)準時所(suo)需的試樣,進行下(xia)列檢測:
a. 焊(han)接(jie)接(jie)頭拉(la)伸檢測
共進行4組拉(la)(la)伸試(shi)樣,拉(la)(la)伸試(shi)驗(yan)時(shi)未出現明顯屈服現象,斷裂(lie)位置均在母(mu)材,說明焊接接抗拉(la)(la)強度優(you)于母(mu)材,具體數據見表4-42。
b. 硬度檢測
對全(quan)焊縫(feng)截面試(shi)樣上(shang)(shang)、中(zhong)、下(xia)層進行了維氏硬度(du)(du)測試(shi)。各層硬度(du)(du)較(jiao)為(wei)均勻,上(shang)(shang)、中(zhong)、下(xia)層的硬度(du)(du)平均值在256~276HV之間,其中(zhong)上(shang)(shang)部焊道硬度(du)(du)偏低(di)。
c. 沖(chong)擊檢測
在試件(jian)的焊縫和熱影響區開缺口,試驗溫度為室溫,測試結果見表(biao)4-43。從表(biao)中(zhong)可知,沖擊吸(xi)收能量(liang)較高,完全(quan)達(da)到設計圖樣的要(yao)求(qiu)。
4. 焊接(jie)接(jie)頭雙相比例測量
對焊接接頭(tou)的(de)鐵素(su)體和(he)奧氏體含量進行了分(fen)析(xi),結果(guo)見(jian)表(biao)4-44,基本符合設計圖樣的(de)要(yao)求(qiu)。
浙江至(zhi)德鋼(gang)業有限公司通(tong)過焊(han)接工(gong)藝(yi)評定和(he)對焊(han)接接頭的檢測,完全(quan)滿足產品設計圖(tu)樣的要求,根(gen)據鐵路貨車的結構特點及制(zhi)造要求,選用熔(rong)化極氣體(ti)保護焊(han)工(gong)藝(yi)進(jin)行2205雙相(xiang)不銹鋼(gang)的焊(han)接,是行之有效的。