本文關(guān)鍵詞：S355J2H鋼激光—電弧復(fù)合焊接頭組織及力學(xué)性能的研究

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【摘要】：轉(zhuǎn)向架是軌道客車的關(guān)鍵構(gòu)件，對于提高運(yùn)行速度、曲線通過性能和乘坐舒適性十分重要，是軌道客車安全性和可靠性的重要保障。轉(zhuǎn)向架成型主要采用焊接技術(shù)，目前普遍采用自動和半自動熔化極活性氣體保護(hù)焊（簡稱MAG焊）。雖然焊接工藝成熟，但也存在一些突出的問題：中、厚板焊縫層（道）多，焊前準(zhǔn)備工作量大，生產(chǎn)效率低；焊縫填充金屬多，焊接熱輸入量大，容易產(chǎn)生變形；焊接過程易產(chǎn)生煙塵和有害氣體等。激光-電弧復(fù)合焊是一種新型的焊接技術(shù)，繼承了激光焊和MAG焊兩種焊接方法優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也彌補(bǔ)了單一焊接方法的不足和局限性，有利于解決轉(zhuǎn)向架MAG焊存在的問題。 本文以S355J2H鋼板為母材，較系統(tǒng)地研究了激光-電弧復(fù)合焊參數(shù)（激光功率、焊接電流、光絲間距、離焦量和焊接速度）對焊縫熔深、熔寬等的影響規(guī)律，為優(yōu)化焊接參數(shù)改善焊接質(zhì)量提供了必要的理論依據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)焊接參數(shù)的影響規(guī)律及轉(zhuǎn)向架橫梁管的壁厚（20mm），，采用激光-電弧復(fù)合焊方法、三層三道焊接工藝進(jìn)行橫梁管焊接試驗(yàn)。研究復(fù)合焊接頭的微觀組織及力學(xué)性能特點(diǎn)，并與MAG接頭進(jìn)行對比。研究結(jié)果表明，激光-電弧復(fù)合焊的焊縫形貌具有類似“高腳杯”狀特點(diǎn)，焊縫電弧區(qū)主要為側(cè)板條鐵素體、細(xì)小的針狀鐵素體少量的珠光體組織；焊縫激光區(qū)主要為晶界鐵素體，其晶內(nèi)主要為細(xì)小的針狀鐵素體組織。與電弧區(qū)相比，激光區(qū)的微觀組織明顯細(xì)化。與MAG接頭相比，復(fù)合焊接頭的微觀組織有細(xì)化的趨勢。這主要?dú)w因于復(fù)合焊熱輸入量降低。接頭力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果表明：復(fù)合焊、MAG焊接頭的最高硬度均出現(xiàn)在過熱區(qū)，分別為299.6HV、236.5HV；兩種焊接方法的接頭抗拉強(qiáng)度、延伸率均高于S355J2H鋼母材的下限值；接頭側(cè)彎180°，復(fù)合焊、MAG焊接頭的平均裂紋長度分別為2.0mm、0mm；兩種方法焊接接頭的沖擊性能均高于S355J2H鋼母材的下限值；復(fù)合焊、MAG焊接頭的疲勞強(qiáng)度分別為131.5MPa、110.6MPa。以上研究結(jié)果表明，采用激光-電弧復(fù)合焊方法進(jìn)行轉(zhuǎn)向架橫梁管焊接是可行的。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG407

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1233172