Q345B钢等离子-MAG复合焊工艺研究

摘要

国内铁路的高速发展对转向架材料的焊接提出了更高的要求，实际生产上通常采用熔化极气体保护焊（MAG/MIG焊）焊接转向架用中、厚钢板，但常规MAG/MIG焊存在如下问题:焊接容易变形、热输入量较大、工作效率低等。不仅如此，常规的电弧焊焊接环境差，对工人的健康会产生很大的影响。而等离子-MAG复合焊具有热输入小、接头变形小、工作效率高等优势，有利于解决中、厚板焊接的问题。
　　文章以一种高速列车转向架用材料Q345B钢为研究对象，对10mm Q345B钢的等离子-MAG复合焊进行研究，并就10mm Q345B钢的等离子-MAG复合焊和MAG焊的焊缝成形、组织特点、力学性能、显微硬度、残余应力等方面进行了对比分析。
　　金相分析表明，等离子-MAG复合焊和MAG焊接头均由母材、不完全重结晶区、细晶区、过热区、熔合区、焊缝区几部分组成。相比MAG焊，等离子-MAG复合焊的热影响区更窄。
　　等离子-MAG复合焊和MAG焊显微硬度测试结果均显示，母材硬度最低，焊缝和热影响区的硬度均高于母材，硬度最高值出现在过热区。拉伸试验接头均断裂于母材区，表明焊缝及热影响区强度均高于母材。接头经180°面弯和背弯后均无裂纹出现裂纹。冲击试验结果表明，热影响区和焊缝的冲击功均明显高于母材。
　　应用盲孔法测量焊接接头的残余应力，结果显示两种工艺下接头的残余应力均远小于Q345B钢的屈服应力，所以无须焊后热处理消除残余应力。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 Q345B钢焊接性能及常规焊接方法

1．2．1 Q345B钢焊接性能

1．2．2 常规焊接方法

1．3 等离子-MAG复合热源焊接工艺概述

1．3．1 等离子-MAG复合焊接原理及特点

1．3．2 等离子-MAG复合焊接的分类

1．3．3 等离子-MAG复合焊接的现状及应用

1．4 课题的研究目的及主要内容

第二章 试验材料、设备及测试方法

2．1 试验材料

2．1．1 试验母材

2．1．2 焊接材料

2．2 试验设备

2．3 试验方法

2．4 焊接试样测试方法

2．4．1 接头无损检测

2．4．2 接头微观组织分析

2．4．3 接头力学性能测试

2．4．4 接头残余应力测试

2．5 本章小结

第三章 等离子-MAG复合焊接接头宏观形貌和微观组织分析

3．1 等离子-MAG复合焊与MAG焊工艺参数选择

3．2 等离子-MAG复合焊与MAG焊接头宏观形貌比较

3．3 等离子-MAG复合焊与MAG焊接头微观组织分析

3．3．1 MAG焊接头微观组织

3．3．2 等离子-MAG复合焊接头微观组织

3．3．3 等离子-MAG复合焊与MAG焊接头接头微观组织比较

3．4 本章小结

第四章 等离子-MAG复合焊与MAG焊接头力学性能分析

4．1 等离子-MAG复合焊接头无损探伤

4．2 等离子-MAG复合焊的硬度分析

4．3 等离子-MAG复合焊与MAG焊接头的拉伸性能比较

4．4 等离子-MAG复合焊与MAG焊接头的弯曲性能比较

4．5 等离子-MAG复合焊与MAG焊接头的冲击性能比较

4．6 本章小结

第五章 等离子-MAG复合焊与MAG焊接头残余应力分析

5．1 残余应力测试原理

5．2 残余应力结果及分析

5．3 本章小结

结论

致谢

参考文献