高速动车组转向架自动焊接工艺研究

按照相关焊接工艺评定规程,采用带脉冲的数字逆变电源,对全熔透的对接接头、开坡口全熔透的T型接头和不开坡口的角焊缝接头进行了自动焊接工艺评定,为自动焊技术在高速动车组转向架制造中的全面推广应用提供试验依据.     

一种高强度耐候钢气保焊丝焊接工艺探讨

系统研究了影响高强度耐候钢气保焊丝TH550-NQ-II的熔敷金属力学性能的主要工艺因素,揭示了热输入量的大小,合适的焊接道间温度控制,合适的降温速度控制对熔敷金属力学性能的影响。     

铁道行业标准《铁道车辆用耐大气腐蚀钢及不锈钢焊接材料》修订简介

TB/T2374—1999《铁道机车车辆用耐候钢焊条和焊丝》的内容已不能满足规范铁道车辆车体用钢焊接材料的需要,需要对其进行修订。TB/T2374—2008《铁道车辆用耐大气腐蚀钢及不锈钢焊接材料》代替了TB/T2374—1999,增加高强度耐大气腐蚀钢焊接材料及铁路货车车体用不锈钢气体保护焊丝的相关内容,取消部分小用量焊材,提高熔敷金属冲击功的指标,对J506NiCrCu焊条化学成分进行适当调整,取消熔敷金属横向冷弯性能要求和焊条焊缝射线探伤要求,规范了试验方法的相关要求。     

超高速TIG焊接工艺

最近,日本巴布日立工业公司与广岛大学的筱崎贤二教授进行共同研究,利用热丝TIG焊接方法(热丝钨极惰性气体保护弧焊),成功地实现了5m/min的超高速焊接。为了提高焊丝加热时的电流量,以改进出口电能加速器为主,根据焊丝进给的高速化及供电方法的稳定化等各种观点,对系统整体进行了改进,实现5m/min的高速搭接填角焊,与传统的焊接方法相比,焊接速度可提高10倍左右。热丝TIG焊接法是为了解决传统的TIG焊接法存在的问题,即单位时间内的熔敷量少的问题而开发的。它由TIG焊接电源、TIG焊炬、焊丝进给装置等组成,此外,对焊丝通电的焊丝焊炬及焊丝加热电源构成了完整的焊接系统。对添加焊丝通电会产生焦尔热,在加热焊丝的同时就会形成熔敷金属。以往,该公司在板厚1.5mm的不锈钢搭接角焊中,实现了2.5m/min的高速自动焊接,特别要求美观与高效率的汽车零部件及不锈钢产品的用户等引进了该系统。这次开发的技术,保持了传统TIG焊接的优点,既可以获得高质量的焊接金属,并有效利用了不会发生焊接飞溅等的特征。通过焊丝电流的增减,可任意地调整熔敷速度,实现焊接高速化。有效利用了TIG焊接的优势,例如起弧,终端部光滑的焊道形状及适用于各种姿...     

混合气体保护焊、药芯焊丝焊及CO2气体保护焊工艺与力学性能对比分析

本文主要通过采用ER50—6的CO2气体保护焊、ER50—6及ER50—3的80％Ar＋20％CO2混合气体保护焊及E501T-5的药芯焊丝焊进行对接、角接及熔敷金属试板焊接，焊后分别对机械性能、组织、内部缺陷进行对比分析，同时对各种焊接方法的焊材消耗成本及表面质量进行对比分析，为公司下一步确定出合理的焊接工艺打下基础。     

16MnDR钢中厚板激光-电弧复合焊接工艺研究

文章设计实验研究了12 mm厚16Mn DR钢板对接接头不同钝边尺寸条件下的激光-电弧复合焊接工艺,观察分析了不同打底方式下的焊缝微观组织,并测量了不同打底方式下焊缝的显微硬度。结果表明,在合适的焊接工艺条件下,能够获得成形良好的焊接接头,且与单激光自熔打底焊相比,激光-电弧复合焊硬度梯度小,焊接效率高。与传统弧焊工艺相比,激光-电弧复合焊的线能量降低39%,焊丝消耗量减少了76%,焊接效率提高220%,具有明显优势。     

铝合金全焊接车K型接头B级焊缝浅析

重点分析了铝合金全焊接车体K型接头B级焊缝的焊接特点,通过采用合理的坡口角度,选用有效的清根工具和方法,制定合理的焊接工艺,有效地保证了焊接熔深,减少返工,提高了生产效率,取得了稳定的焊接质量。     

钢桥面板U形肋与面板连接部分熔透焊缝受力分析

U形肋与面板之间连接焊缝的疲劳裂纹是正交异性钢桥面板最典型的疲劳裂纹之一。该焊缝由以前的贴角焊缝过渡到现在的部分熔透焊缝,并要求至少75%的熔透率。受坡口加工和组装精度、焊接工艺等因素的限制,实际上该焊缝的熔透率变化较大。本文采用大型通用有限元程序Abaqus建立精细化的三维实体单元有限元计算模型,研究了65%,75%,85%3种不同熔透率对U形肋与面板连接部位受力状态的影响,结果表明提高熔透率能够减小面板上的拉压应力和剪应力,以及焊缝喉部和根部的应力。研究成果为规定此种焊缝的制造误差提供了依据。     

轨道车辆碳钢车体长直结构激光-MAG复合焊接工艺

文章设计试验研究了轨道车辆碳钢车体长直结构用激光-MAG复合焊接工艺，观察分析了与传统MAG填丝焊接下的焊缝微观组织，并测量了焊缝的显微硬度。结果表明，激光-MAG复合焊与传统MAG填丝焊接工艺相比，具有线能量较低，焊丝消耗较少，焊接效率较高，焊接变形较小；焊缝组织相对细小，硬度明显升高，硬度梯度大，更适用于长直焊缝以及装配精度易于控制的产品焊接等特点。     

大型钢结构厚板对接焊接变形试验研究

针对国内外现有预测钢板对接焊接变形的经验公式不适用于大型钢结构厚板的现状,结合南京长江第三大桥钢塔的制造,开展厚板足尺模型对接焊接变形试验研究.结果表明:为了减小焊接变形,必须对厚板对接坡口尺寸进行优化,并采用合理的焊接顺序,对于非对称X形坡口,宜先焊大坡口侧,后焊小坡口侧,对于不同板厚应合理预设反变形;结构自承对焊接变形影响较大;厚板对接焊接的横向变形随板厚的增加而线性增大;纵向变形与焊缝面积成正比,且随着板厚增加而减小;角变形随板厚的增加呈指数趋势减小.依据试验结果,给出厚板对接焊接横向、纵向变形和角变形的预测经验公式.     

高速铁道车辆焊接转向架材质性能分析与研究

对16MnR、16Mnq、SM490C以及14MnNbq研究表明在C、Si、Mn、P和S五元素当中，S含量对钢的冲击韧性影响较大。S含量在0.005%～0.020%范围内，随着S含量的增加钢的冲击韧性成倍下降。在相同范围内，P对钢的冲击韧性的影响很小。14MnNbq钢的强度与16Mn相当，冲击韧性大大优于16Mn。14MnNbq钢的碳当量较低，焊接性良好，冲击韧性较为突出，Akv－40℃≥100J。研制的TY-J507Q焊条采用CaF2-CaCO3-SiO2-TiO2渣系。焊缝金属的金相组织为细针状铁素体。焊条的熔敷金属水银法扩散氢检测结果为1.99Ml*100g－1，冲击功Akv－40℃≥47J。富氩焊焊丝ER50-3B的质量良好，焊接工艺稳定，强度与母材相当，冲击功Akv－40℃≥47J。采用14MnNbq及相关的焊接材料、工艺制造高速铁道车辆焊接转向架，将会大大提高转向架整体结构的力学性能。     

悬索桥钢箱梁弹性索锚箱设计与制造工艺研究

泰州大桥为千米级的三塔悬索桥,通过设置弹性索来连接钢中塔与钢箱梁。该约束可以提高主缆与中主鞍座间抗滑移安全系数、改善中塔受力、降低钢箱梁跨中挠度、并减小其纵向活载位移。弹性索锚箱在钢箱梁上设在梁段的直腹板外侧风嘴内,是设计和制造的难点。在设计上,通过应力分析,采用高强度Q345D钢材和熔透焊缝,并对应力集中区域深化了设计。在施工上,采用熔敷金属量少,焊后变形小的坡口,优选了组装次序,增加刚性约束,各部件分别完成探伤、修整后再进入下道工序作业,确保了焊接质量并控制了产品尺寸精度。还通过对焊趾进行锤击处理,以减小应力集中从而从设计和施工上保证了工程的安全。     

转向架构架典型焊缝的焊接工艺优化

文章对目前主流焊接结构的转向架构架焊缝进行了分析,找到了一种典型焊缝,即T型接头单面坡口焊缝。针对这种焊缝形式进行了详细的焊接试验策划,并对焊接接头设计尺寸、焊接方法、焊接位置等关键变量进行组合试验,得出了合理优化后的焊接工艺。     

铁路货车高强度耐候钢药芯焊丝性能研究

气体保护药芯焊丝在国内铁路货车行业应用较少,目前主要采用气体保护实心焊丝。由于气体保护药芯焊丝相比实心焊丝具有电弧稳定、飞溅小和焊缝成型美观等优点,某公司针对铁路货车最常用的Q450NQR1高强度耐候钢开发了牌号为GFR-81W2型配套药芯焊丝。文中对GFR-81W2型药芯焊丝的熔覆金属和对接接头化学成分、力学性能、显微硬度及金相组织进行分析,并介绍了GFR-81W2药芯焊丝批量应用于生产的情况。     

不锈钢车体板材搭接与对接激光焊接接头的拉伸断裂行为研究

用1.5mm厚、牌号为301L-DLT、301L-HT的不锈钢冷轧板分别制备搭接部分熔透、无填料对接的激光焊接试件以研究焊缝结构对断裂行为和机械性能的影响。试件激光焊缝的金属柱状晶直径为10~20μm,金相组织为γ奥氏体和少量δ铁素体;焊缝平均硬度为HV 215。实验结果显示:试件的热影响区很窄,晶粒尺寸为20~30μm;301L-HT板材的搭接接头断裂模式为外板拉伸断裂,对接接头为焊缝断裂,2种接头的断裂变形都较小;301L-DLT板材的搭接接头表现为焊缝拉-剪断裂,对接接头为板断裂,2种接头的断裂变形都很大;301LDLT板材焊件的断裂强度略高于301L-HT板材的同类焊件,同一板材的对接接头断裂强度高于搭接接头;301L板材的激光焊缝柱状晶金属的抗弯性能优异,抗拉强度超过800MPa。     

空间管桁结构焊接技术

沈阳北站无站台柱雨棚的边柱和桁架梁是采用相贯节点连接的空间三角形管桁结构,相贯管端坡口切割和相贯节点焊接难度较大。文章介绍焊接节点的构造、焊接工艺,以及焊接质量检验和焊缝修补方法。     

GQ_(80)型铁路轻油罐车罐体环缝焊接技术

针对由Q450NQR1高强度耐大气腐蚀钢焊接而成的GQ80型铁路轻油罐车罐体的特点,介绍罐体环缝焊接的主要技术要求和操作重点。包括焊前准备,定位焊、环焊缝、引弧和收弧的技术要求,焊接温度与环境、焊缝偏差控制、焊丝伸出长度、内环焊缝和外环焊缝等的操作要点。按照此工艺实施环缝焊接,环缝焊后检验符合相关标准要求。     

CR200J型客车侧墙板与底架边梁焊缝焊接工艺优化

为提升时速160 km动力集中型电动车组客车车体钢结构上的侧墙板与底架边梁对接焊缝焊接质量,根据现场作业条件,引进自动化焊接小车代替人工MAG焊,通过焊接工艺试验确定焊接工艺参数,并在实际生产中进行应用,使得此处焊缝成型美观,焊接接头数量减少,从源头上提升了产品质量。     

钢材层状撕裂及抗层状撕裂焊接接头的设计

钢材层状撕裂是焊接钢桥中一种非常危险的缺陷,通常发生在角焊接头处。钢材中夹杂物的数量、分布和形态以及基体金属的塑性和韧性是影响层状撕裂的钢材因素。钢材中含硫量越多,夹杂物以片状形态大量密集于同一平面,发生层状撕裂的倾向就越大。钢材的刚度越大、板越厚,越容易产生层状撕裂。相同板厚、相同焊接方法条件下,焊缝断面越大,越易产生层状撕裂。角焊缝接头中选择贯通板,T型或十字型焊接接头中选择不熔透或部分熔透角焊缝,热加工时避开蓝脆温度和红脆温度,冷加工时确保一定的曲率半径(大于15倍板厚),改善隅角焊的坡口形式,用小线能量焊接取代大能量焊接,采用低强度焊道打底、焊前预热等,均可抑制层状撕裂的发生。同时,给出日本和Eurocode3的层状撕裂评定方法和Z向钢的选材标准,以便设计和制造人士准确把握。     

高效耐候钢焊条J502CrCu—G的研制

介绍了Ｊ５０２ＣｒＣｕ－Ｇ高效耐候钢焊条的研制情况，试验结果表明，与普通耐候钢焊条相比，该焊条的熔敷效率高，焊接工艺性能好，焊缝低温韧性高，抗裂性强，适用于铁道耐候钢车辆焊接。