1. 母材(cai)與焊接材(cai)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(shuang)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焊絲,焊絲直(zhi)徑為(wei)1.2mm。其(qi)化學成分和(he)熔(rong)敷金屬(shu)的力學性(xing)能(neng)見表4-40。表中Ni和(he)N偏高,有利于焊后金屬(shu)達到最佳的鐵素體和(he)奧氏體含量比例。
2. 焊接(jie)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)參數(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)選用對雙相不銹鋼的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)尤(you)為重要,它直接(jie)影(ying)響(xiang)到焊(han)(han)縫金屬(shu)中(zhong)鐵(tie)素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)比例。如(ru)果(guo)焊(han)(han)接(jie)熱輸(shu)入(ru)過(guo)(guo)小,可能生成過(guo)(guo)量(liang)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)組織;若熱輸(shu)入(ru)過(guo)(guo)大(da),盡(jin)管可以獲(huo)得足夠(gou)的(de)(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti),但同時(shi)也會造成熱影(ying)響(xiang)區的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)晶粒長大(da),使(shi)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭力學(xue)性能下降(jiang)。經過(guo)(guo)多次(ci)試驗(yan),選用了(le)表4-41所(suo)列焊(han)(han)接(jie)參數(shu)(shu)為焊(han)(han)接(jie)工藝評(ping)定的(de)(de)(de)(de)參數(shu)(shu),一共焊(han)(han)接(jie)了(le)八道。
焊接坡口形式和焊接順序(xu)如圖4-17和圖4-18所(suo)示。
c. 為了考查(cha)其焊(han)(han)接性,采(cai)用(yong)剛性對接裂(lie)(lie)紋試驗(yan)。事先用(yong)角(jiao)焊(han)(han)將厚為18mm對接焊(han)(han)接試板固定在厚大的底板,使試驗(yan)焊(han)(han)縫完全處于(yu)剛性拘(ju)束狀態。焊(han)(han)后經過48h,沿焊(han)(han)縫橫斷面方向截取試樣進行磨(mo)片檢查(cha),未發現裂(lie)(lie)紋。
3. 焊接工(gong)藝評定的試板檢測
將焊接試板切(qie)制成各種(zhong)檢測標準時所(suo)需的試樣,進行下列檢測:
a. 焊接(jie)接(jie)頭拉伸檢測(ce)
共進行4組拉伸試(shi)樣(yang),拉伸試(shi)驗時未出現明(ming)顯(xian)屈(qu)服(fu)現象,斷裂位置均(jun)在母材(cai),說明(ming)焊接接抗拉強度優于母材(cai),具(ju)體數據(ju)見(jian)表4-42。
b. 硬度檢測(ce)
對全焊(han)縫截面試樣上、中(zhong)(zhong)(zhong)、下層(ceng)進行了維氏(shi)硬(ying)度測試。各層(ceng)硬(ying)度較為均勻(yun),上、中(zhong)(zhong)(zhong)、下層(ceng)的(de)硬(ying)度平(ping)均值在256~276HV之(zhi)間,其中(zhong)(zhong)(zhong)上部焊(han)道硬(ying)度偏低。
c. 沖(chong)擊檢測
在試(shi)件的(de)焊縫(feng)和(he)熱影(ying)響區開缺口,試(shi)驗溫(wen)度為室溫(wen),測試(shi)結果見表4-43。從表中可知,沖擊吸收能量較高(gao),完全達(da)到設計圖(tu)樣的(de)要(yao)求。
4. 焊接接頭(tou)雙相比例測量
對焊(han)接接頭的鐵素(su)體和奧氏(shi)體含量進行了(le)分析,結果見表4-44,基(ji)本符合設計圖樣的要求。
浙江至(zhi)德鋼業有限公司通(tong)過焊(han)接(jie)工(gong)藝評(ping)定和對焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)檢(jian)測,完(wan)全滿(man)足產品設計圖樣(yang)的(de)要(yao)求(qiu),根(gen)據鐵路貨車的(de)結構(gou)特(te)點及制造要(yao)求(qiu),選用熔化極氣體(ti)保護焊(han)工(gong)藝進行2205雙相不銹鋼的(de)焊(han)接(jie),是行之有效(xiao)的(de)。