G20Mn5铸钢MAG焊接接头的组织与力学性能
2021-12-15李春来秦庆斌吴圣川张晓军
机械工程材料 2021年7期
李春来,秦庆斌,吴圣川,张晓军,梁 涛,刘 洋
(1.中车唐山机车车辆有限公司,唐山 064000;2.西南交通大学,牵引动力国家重点实验室,成都 610031)
0 引 言
转向架焊接构架是保证铁路车辆安全、可靠运行的关键部件,在服役过程中承受着制动力、惯性力、牵引力等交变载荷的作用。车辆运行速度的不断提高对转向架构架的服役性能提出了更高要求,因此研究焊接接头的组织与性能对于优化转向架构架焊接工艺,改善接头质量有着重要的理论和工程意义[1-2]。虽然激光焊接和搅拌摩擦焊发展迅速,但在铁路车辆制造中,弧焊仍是极其重要的焊接方法[3],弧焊中的熔化极活性气体保护电弧(MAG)焊可用于空间各种位置的焊接,尤其适用于碳钢、合金钢和不锈钢的焊接,因此广泛应用于城市地铁和高速客车转向架的焊接中[4]。目前,我国在役地铁车辆的焊接构架用材料以Q345铸钢[5]、S355J2W铸钢[5]、16MnR铸钢[6]、20SiMn2铸钢[7]为主。G20Mn5铸钢是欧洲标准EN 10293中规定的一种低碳低合金铸钢,其化学成分大致对应于我国JB/T 6402-2006标准中的ZG20Mn钢与ZG20SiMn钢。G20Mn5铸钢具有裂纹萌生倾向小、焊接性能好、综合力学性能较好等优点,广泛应用于低温承载件的制造,而在铁路交通领域,该铸钢主要用于制造牵引电机中的端盖、悬挂筋、压圈、止挡座及转向架支架等铸件[8]。
但是,目前有关G20Mn5铸钢MAG焊接接头组织与性能方面的报道较少。因此,作者在选定工艺参数下对G20Mn5铸钢板进行MAG对接焊,研究了接头的焊接质量、显微组织、硬度、拉伸性能及高周疲劳性能,为铁路转向架焊接构架的制造工艺设计及服役评价提供技术支撑。……
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