坡口角度对TCS不锈钢焊接接头组织及力学性能的影响.pdfVIP

维普资讯 俘掳 坡 口角度对 TCS不锈钢焊接接头组织 及 力学性 能 的影 响 机 械 科 学 研 究 院 哈 尔 滨 焊 接 研 究 所 (150080) 陈俊强 周世锋 包 头 北 方 创 业 大 成 装 备 制 造 有 限 公 司(014032) 白凌云 中国北车集 团齐齐哈尔车辆 (集 团)有限责任公司(161002) 罗春龙 摘要 TCS不锈钢是国内新开发的铁路车辆专用经济型铁素体不锈钢，其焊接工艺对接头的力学性能有较大 影响。针对TCS不锈钢的焊接特点，通过金相分析及力学性能试验，研究了坡 口角度对其焊接接头显微组织及力 学性能的影响。结果表明，接头焊缝组织为奥氏体 +马氏体 +6铁素体，热影响区组织为马氏体 +铁素体，随着坡 口角度的增大，焊接热循环区的晶粒度变化不大，接头低温冲击韧度有所提高。 关键词 ： TCS不锈钢 坡 口角度 组织 力学性能 中图分类号： TG444 和过高的焊接速度都会带来焊缝成形及熔合不 良等缺 0 前 言 陷，所以，有必要探索改善接头性能的其它工艺措施。 为了延长车辆寿命、减轻车身 自重，南非在 20世 坡 口角度是影响焊缝成形、焊接稀释率、熔合区形 纪 70年代末开发了3CR12材料…，应用于车辆行业 ， 状的一个重要焊接工艺因素，甚至还影响焊接 电弧 的 周期寿命成本显著降低。3CR12材料是一种低铬铁素 稳定性。文中通过金相组织分析及力学性能试验 ，研 体不锈钢 ，澳大利亚也将该材料用于运煤货车 3J。 究了不同坡 口角度条件下接头的金相组织及冲击韧 在充分吸收国外车辆用 3CR12材料的基础上，国内 性，探讨了改善接头综合性能的有效途径。 通过对微合金化元素的调整和加工工艺的控制，自主开 1 试验材料与试验方法 发出铁路车辆专用高强度高耐蚀的TCS不锈钢 ，从材料 的使用性能、经济性等方面都满足了货车车辆的要求。 1．1 试验材料 由于这种特殊的铁素体不锈钢在焊接过程中焊接工艺对 母材试板采用 TCS345不锈钢板 ，钢板为热轧原 接头组织性能的影响较大，必须对焊接热输入进行严格 始状态，化学成分和力学性能见表 1和表 2，其尺寸为 控制，尽量采用小参数高速度焊接 ，但过小的工艺参数 400mm ×150111_11×6mmo 表 1 TCS不锈钢板的化学成分 (质量分数，％) [5] RehfeldtD，BollmannA．ProceedingsoftheSymposiumon “Strategyof WeldingResearchin2000andPossibleAspects 作者简介： 王 宝，1937年出生，教授。主要从事焊接冶金、焊 ofChina—GermanyCooperation”[c]．Beijing，China．1991 接 电弧物理及焊接材料方面的研究，取得 2O余项研 (5)：10—25． 究成果。获国家、部、省科技成果奖20余项，获得国 [6] 张晓囡，张军红 ，黄石生．弧焊分析研究与应用 [J]．电焊 家发明专利5项。出版 《焊接 电弧物理与焊条工艺 机，1998，28(4)：9—11． 性设计》等两部专著，已发表论文60余篇。