1. 概述
公司土库曼斯坦转向架(PW207G)构架是首次采用铸钢侧梁(G20Mn5)与钢管式横梁(Q345E)拼焊结构形式,针对此种新型转向架构架,对铸钢箱型梁与无缝钢管焊接的结构形式进行工艺试验,并对铸钢材料焊接前、后材料性能及组织变化情况进行对比研究。评估转向架构架采用铸钢材料大部件进行焊接的可行性及可靠性,规范了焊接实施基本要素。
2. 试验材料
(1)母材 试验用铸钢件采用 EN 10213-3 标准制造的G20Mn5,其化学成分及力学性能如表1、表2所示。
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试验用板材使用基于GB 1591 标准制造的Q345E 材料,其化学成分及力学性能如表3、表4所示。
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(2)焊接材料 使用的焊接材料为符合ISO14341标准的G42 4M G3Si1,f1.2mm焊丝。保护气体为富氩混合气(80%Ar+20% CO2)。焊丝化学成分如表5所示,焊丝熔敷金属力学性能如表6所示。
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3. 焊接工艺试验
(1)G20Mn5+Q345E T-joint45°焊接工艺试验 焊接参数如表7所示。试验结果如图1、图2所示。
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(2)G20Mn5+Q345E FW焊接工艺试验 焊接参数如表8所示,试验结果如图3、图4所示。
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(3)G20Mn5+Q345E BW焊接工艺试验 焊接参数如表9所示,试验结果如图5、图6所示,力学性能如表10~表13所示。
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4. 结语
通过对转向架构架铸钢大部件焊接工艺进行试验,对铸钢材料焊接前、焊接后材料性能及组织变化情况进行对比分析、研究表明,宏观金相试验观察焊缝熔合良好,母材、热影响区无异常,微观金相试验焊缝、Q345E热影响区、G20Mn5热影响区组织未见明显的晶粒粗大等影响焊接性能的现象,力学性能试验合格,硬度试验检测结果合格。转向架构架采用铸钢材料(G20Mn5)大部件进行焊接是可行的、可靠性;此项目上应用的焊接工艺能够满足焊接质量和性能要求;针对此项目的焊接工艺满足实际生产、制造要求,此项工艺可以在项目上推广和使用。
来自《金属加工(热加工)》2015年第16期 作者简介:杨红伟、董洪达、倪宝成,南车南京浦镇车辆有限公司转向架设计部。
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