MAG+TIG重熔焊接方法在转向架焊接工艺中的应用

・ｌ１４・　科技论坛　ＭＡＧ＋ＴＩＧ重熔焊接方法在转向架焊接工艺中的应用　宋全超杨德惠　（长春轨道客车股份有限公司，吉林长春１３００６２）　摘要：采用ＭＡＧ焊接方法和ＭＡＧ＋ＴＩＧ重熔焊接方法分别对试件进行焊接；对比二者焊接的试件焊接接头的金相组织与机械性　能，发现ＭＡＧ＋ＴＩＧ重熔焊接方法可以细化焊缝及热影响区晶粒、增加焊接接头韧性、提高焊缝塑性的作用。　关键词：ＴＩＧ重熔；热影响区；焊接接头　目前．国内外地铁转向架构架结构中，重要部件及接口处接头　缝热影响区宽大，晶粒粗大，热影响区的脆性较大，这一现象在焊缝　应用ＴＩＧ重熔焊接工艺，会使外层组　设计多采用对接接头型式，如转向架构架横梁与侧梁接口之间的焊　的外层体现的较为明显。但是，缝、转向架横梁管与各吊座之间的环形焊缝等。上述焊缝的焊接制　织细化，晶粒球化。　造则多采用ＭＡＧ焊方法，焊后修磨保证焊趾与母材圆滑过渡。由于　这些重要焊缝基本都是受力比较集中的部位，在长期的动载荷的作　用下，在对接焊缝交界处往往会出现冷裂纹并沿焊缝纵向扩展，甚　至发生撕裂现象。应用ＭＡＧ＋ＴＩＧ重熔焊接工艺可以减少焊缝淬硬　组织，使晶粒细化，增大焊缝韧性，从而避免或减小管板交界端头处　出现冷裂纹现象。　１试验材料及方法　试验用钢选用￥３５５Ｊ２非合金结构钢，符合标准ＥＮ　１００２５，其化　图２　ＭＡＧ焊接接头热影响区金相组织　学成分见表Ｉ，主要性能指标见表２。　表１￥３５５Ｊ２细晶粒钢的化学成分（ｃ－）％）　合金元素　Ｃ　ｄｉｎ　Ｓｉ　Ｐ　ｓ　Ａ１　ｖ　№　Ｎｉ　Ｃｒ　ｃ　一一　图３　ＭＡＧ＋ＴＩＧ重熔焊接接头热影响区金相组织　强度指标Ｍ　；　２．２焊接接头机械性能检测　按表３中的焊接丁艺完成焊接以后，分别把两种焊接］－艺条件　试验中分别采用ＭＡＧ焊接方法和ＭＡＧ＋ＴＩＧ重熔焊接方法进　行焊接，焊件坡口形式为ｖ型，坡口角度为６Ｏ度，具体焊接工艺见　下的试件加【成拉伸试样和冲击试样进行性能检测，检测结果见表　４。　表３。试件接头形式如图１所示。　表４焊接接头机械性能检测结果　靥胃暖强度／　ａ　０　抗拉强Ｊ≥　ａ　１　冲击功／【Ｊ／珊々∞　断裂部位　热嚣响　ＡＧ竹Ｉｆ，　３６０　４９５　５１　热嚣响匿　图１　表３焊接工艺　焊接方ｊ盎　■Ｇ　从表４焊接接头机械性能检测结果可以看出：ＭＡＧ焊条件下焊　接接头屈服强度和抗拉强度明显低于ＭＡＧ＋ＴＩＧ焊条件下焊接接头　屈服强度和抗拉强度。这是闪为：ＴＩＧ和ＭＡＧ虽然都属弧焊，但是　二者有本质上的不同。ＴＩＧ与ＭＡＧ相比，其焊接热人量大约是　ＭＡＧ的几十倍。又因为ＴＩＧ焊接热输入比较密集，而ＭＡＧ焊接热　输入比较疏散，致使ＭＡＧ焊接影响区较大，组织粗大，脆性大。所　以，应用ＴＩＧ表面熔覆原理，对外层焊缝焊趾处进行ＭＡＧ＋ＴＩＧ重熔　焊接，可以细化品粒、提高焊缝韧性、塑性的作用。　３结论　直懵【，＋　直流，＋　直　，＋　腰数　１　２　３　焊接电流（＾）　焊接电压（ｖ）　电流种共／楫性　焊蛙直径（Ⅱ　２６０～∞Ｏ　２２０～２４０　２２０一矾Ｏ　２８￣３０　２６￣２８　２６￣２８　Ｉ．２　０１　２　ｔ　２　ＴＩＧ　１　８５～１Ｏ０　壹诫　３．１　ＭＡＧ条件下焊接接头屈服强度和抗拉强度已经低于母材．　而ＭＡＧ＋ＴＩＧ重熔焊接条件下，焊接接头屈服强度和抗拉强度仍然　符合母材；明显高于ＭＡＧ焊接方法而且接头韧性比ＭＡＧ焊接条件　２试验结果与分析　高。　２．１焊接接头热影响区的金相组织　３．２采用ＭＡＧ＋ＴＩＧ重熔焊接方法可以改善焊接接头组织性能，　将表３中两种焊接＿Ｔ艺条件下的焊接试件制作成金相试样进　重要结构的焊缝可以考虑采用ＭＡＧ焊接＋ｒＩ１ｌＧ重熔的焊接方法。　行焊接接头热影响区的金相组织观察，观察结果见图２（ＭＡＧ焊）、　参考文献　图３（ＭＡＧ＋ＴＩＧ焊）所示。　【ｌ】Ｋｙｕｎｇ－Ｔａｅ　Ｐａｒｋ，Ｙｏｎｇ－Ｓｅｏｇ　Ｋｉｍ，Ｊｕｎｇ　Ｇｏｕｔ　Ｌｅａｄｉｎｇ，Ｈｕｎｋ　ｎ．Ｔｈｅｒｍａｌ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｕｌｔｒａ　ｆｉｎｅ　由图２、图３可以看出：ＭＡＧ＋ＴＩＧ重熔焊接接头热影响区宽度　ｓｈｉ和晶粒长大趋势与单纯采用ＭＡＧ焊条件下相比要小得多。在多层　ｇｒａｉｎｅｄ　ｌｏｗ　ｃａｒｂｏｎ　ｓｔｅｅｌ　【Ｍ１．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　多道焊缝焊接工艺过程中，底层组织多为细小的铁素体和珠光体组　２９３（２０００）：１６５－１７２．　织，其韧性较大，这是因为后焊层对前一层有正火的作用，故而晶粒　【２】Ｈｏｗ　Ａ　Ａ．Ｕｌｔｒａ　ｆｉｎｅ　ｇｒａｉｎｅｄ　ｓｔｅｅｌ　ｉｎｄｕｓｔｉｒａｌ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ【ＪＪ．　得以细小，韧性、塑性增大。但是，多层多道焊接的多次热输入，使焊　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０００，１６（１　１一ｌ２０１：３３５．　作者简介：宋全超（１９８７一），男，黑龙江人，工程师，主要从事轨道车辆转向架焊接工艺方面的研究。