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S355J2W耐候钢新型焊丝适应性研究

发布时间:2019-06-12 02:13:05 文章来源:工具之家    

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果伟+崔云龙

摘 要shi验采用Ni-Cu1-1新型hansi对gaosu列车用S355J2W nai候gangjinxinghanjie焊后对接头的宏观形貌la伸xingneng、弯quxingneng、chongji性能和硬度fen布情况进行测shifen析结果表明:焊接接头的组织及力学性能优异,使用Ni-Cu1-1焊丝焊接S355J2W 耐hougang具有良hao的适应性。

关键ci:耐候钢;焊丝;组织;力学性能

DOI:1.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.013

0 前言

S355J2W 耐候钢bu仅具有jiao高的强度、塑性、韧性、延展性以及疲lao极限等力学性能,还具有良好的耐大气腐蚀性能,是目前我国制造的高速列车转xiang架焊接构架的主要材料[1]

S355J2W 耐候钢所匹配的焊接材料主要有CHW-55CNH焊丝GB/T 2374-2008、JM55-Ⅱ焊絲GB/T 2374-2008)和Ni-Cu1-1焊丝(ISO 14341-2010) [2]。前两种焊丝已获得广泛应用,国内外对这两种焊丝的接头力学性能进行了详细研究,但对Ni-Cu1-1焊丝的接头力学性能研究较少,这也限制了该新型焊丝在轨道交通行yezhong的应用。

本wen使用Ni-Cu1-1焊丝对S355J2W耐候钢进行焊接,对焊接接头的组织与力学性能进行研究,bing据此对该新型焊丝的焊接适应性进行评判,为我国高速列车的实际生产提供参考。

1 试验材料、焊接设备及焊接工yi参shu

1.1 试验材料

试验材料为高速列车转向架常用的S355J2W 耐候钢,焊接试样为350mm×150mm×12mm的板材,试板开单bian30°坡口,留1mm钝边。填充材料为Ni-Cu1-1焊丝,直径1.2mm。母材及填充焊丝的hua学成分与力学性能分别如表1、表2所示。

1.2 焊接设备及焊接工艺参数

焊接工艺试验采用 MAG(80%Ar+20%CO2)多层焊工艺方法,焊接设备采用松下YD-500GL3 型MAG 焊机。所用焊接工艺参数如表3所示。

2 试验结果与分析

2.1 焊接接头宏观形貌

焊接接头宏观形貌见图1,ke知接头中各焊道zhi间和焊道与母材之间熔合良好,没有发现气孔、裂wen、夹杂等焊接缺欠,且焊feng上下表面成型良好,guodu均匀。

2.2 焊接接头拉伸性能

测得焊接接头的屈服强度ReL=415MPa、抗拉强度Rm=547MPa 、duan后伸chang率A=24.5%,均超过EN10025-5:2004中对母材的性能要求。

拉伸断裂情kuangjian图2,所有拉伸试件均破断在远离hanfeng的母材中,拉伸断口附近产生明显的宏观塑性变形,可知其断裂形式为韧性断裂[3]。

2.3 焊接接头弯曲性能

弯曲试验情况见图3,所有试样经过180°侧弯(d=40mm)后均完好无裂纹,可见焊接接头的弯曲性能良好,符合规定的要求。

2.4 焊缝冲击性能

焊缝冲击试样在-40°进行冲击,其冲击值分别为66J、43J、92J,均以较大幅度超过标准规定的27J。

冲击断口的形貌如图4所示,可见断口遍布剪切型伸changren窝[4],大小韧窝相间分布,这表征了焊缝优异的冲击性能。

2.5 焊接接头硬度分布

焊接接头硬度分布如图5所示tu中虚线为熔合线位置。焊接接头热影响区处硬度最高,焊缝硬度值di于热影响区但是高于母材。

金属材料的硬度值在一定程度上可以反映其强度deda小,由此可知焊缝的强度大于母材,这也能解释为he拉伸试样的断裂位置均位于母材。

由试验数据也可知接头最大硬度值远小于标准限定的380HV10,接头无淬硬组织产生。

3 结论

使用Ni-Cu1-1焊丝焊接S355J2W 耐候钢可以获得组织及力学性能良好的焊接接头,接头的宏观形貌、拉伸性能、弯曲性能、冲击性能和硬度分布情况优异,Ni-Cu1-1焊丝与S355J2W 耐候钢具有良好的焊接适应性。

参考文献:

[1]甄舒,孙大千,高丹丹等.16mm S355J2W耐候钢激光电弧复合焊接对接工艺[J].吉lin大学学报,2015,45(01):181-186.

[2] 董宏达,楚永萍,nibao成等.母材及焊丝对转向架用耐候钢焊接接头性能的影响[J].电焊机,2016,46(08):37-42.

[3]蒋政,刁可山,吴向东等.一种韧性断裂模型的理论研究和实验验证[J].材料科学与工艺,2015,23(03):24-28.

[4]路浩,何建英.耐候钢活性MAG焊接接头组织及冲击断口特征[J].宇航材料工艺,2015(05):66-69.

作者简介:果伟(1989-),女,河北唐山人,本科,助理工程师,从事焊接工艺工作。endprint

山东工业技术 2017nian22期

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