冷热工艺机车车辆工艺第2期2006年4月文章编号:100726034(2006)0220010202Q450NQR1高强度耐候钢材料可焊性分析曾波,李生(中国北车集团北京二七机车厂,北京100072)摘要:对青藏线用的东风7型机车的车架和构架材料(Q450NQR1钢)进行了焊接工艺评定试验。阐述了Q450NQR1钢的焊接工艺特点、焊接材料的选择以及相应的焊接工艺参数的确定;介绍了耐候钢在焊接生产时的注意事项。关键词:可焊性;工艺参数;低温冲击中图分类号:TG457.11,U260.32文献标识码:B青藏铁路线位于具有独特干燥、寒冷气候特征的青藏高原上,全段年平均气温-7.8℃～+5.2℃,极端最高气温23.2℃～35℃,极端最低气-1615℃～-45℃,钢材逐步脆化,达到韧性转变温度时,冲击功极不稳定,而超过这一温度后,钢材将失去韧性,变为脆性材料,这时钢材w(C)w(Si)w(Mn)w(P)极易发生低应力破坏,尤。为,,。1Q450NQR1高强度耐候钢的化学成分及机械性能化学成分见表1,机械性能见表2。%w(Cr)w(Ni)w(S)w(Cu)表1Q450NQR1高强度耐候钢的化学成分≤0.12≤0.75≤1.50≤0.025≤0.0080.20～0.550.30～1.250.12～0.65表2Q450NQR1高强度耐候钢的机械性能抗拉强度ΠMPa≥550下屈服强度ΠMPa≥450伸长率Π%≥19冲击功Akv180°弯曲试验((-40℃)Πb≥20mm)J≥60合格(MAG)。焊接材料为铁道部运输局指定的牌号。手工电弧焊。焊条型号:E5516-G;牌号:J556NiCrCu;焊条直径:3.2,4.0。熔化极富氩气体保护焊。焊丝型号:ER55-G;牌号:TH550-NQ-Ⅱ;焊丝直径为1.2;保护气体:80%Ar+20%CO2。TH550-NQ-Ⅱ焊丝的保护气体为富氩气,而不能用二氧化碳气体。焊接材料的化学成分见表3。%w(S)w(Cu)w(Cr)w(Ni)w(P)2焊接方法及焊接材料在机车的生产实际中,涉及的焊接方法有2种:手工电弧焊(SMAW)和熔化极富氩气体保护焊焊条型号E5516-GER55-Gw(C)w(Si)w(Mn)表3焊材化学成分≤0.10≤0.10≤0.6≤0.6≤1.61.2～1.6≤0.025≤0.025≤0.02≤0.020.2～0.40.2～0.50.3～0.90.3～0.90.2～0.60.2～0.63焊接工艺参数的选择焊接试样母材选用材料为Q450NQR1,厚为12mm收稿日期:2005212223作者简介:曾波(19762),女,辽宁大连人,工程师,2000年毕业于抚顺石油学院焊接工艺及设备专业,工学学士,现主要从事铁路机车焊接工艺开发工作。的耐候钢板,采用双面焊接,根据耐候钢焊接的特殊性,采用机械加工的方法开焊接坡口,坡口角度要比一般碳钢和低合金钢坡口角度大一些,为70°坡口,钝边为2mm,对接间隙为2mm。焊接工艺参数对耐候钢接头的低温冲击性能影响较大,集中体现在焊接热输入量对低温冲击性能的影响,热输入量过大,会导致热影响区的低温冲击10Q450NQR1高强度耐候钢材料可焊性分析值明显下降,所以耐候钢的焊接要严格控制焊接热输入量,其线能量应控制在25kJΠcm以下。具体的焊接方法焊材牌号J556NiCrCu焊接工艺参数见表4。表4焊接工艺参数层12,312,312,3焊接电流ΠA100～140150～170200～210210～260200～210210～260焊接电压ΠV20～2424～2624～2626～2824～2626～28气体流量-1ΠΠ18～2018～2018～2018～20焊接速度-115～2015～2030～50254～530～5025～45焊后热处理不热处理SMAW3.2,4.0TH550-NQ-ⅡMAG1.2TH550-NQ-Ⅱ620℃下保温2hMAG1.2不热处理4焊接试样机械性能试验依据GB3323-87标准对焊缝进行X射线探伤。焊缝等级为Ⅰ级,焊缝质量优,焊接接头的机械性能试验结果见表5。表中试件编号为:①工电弧焊,焊后不热处理;②护焊,焊后热处理;,焊后不热处理。表5焊接接头的机械性能试验结果试件编号①号抗拉强度σb571.5,570.7-40℃冲击功AKVΠJ120°冷弯D=3a塑断于母材,为合格。焊缝区和熔合线附近的平均低温冲击吸收功大于60J,满足相关技术要求,为合格。,焊接效果良好。由。5.焊前焊条应在350℃～400℃进行烘干,保温1～2h,使用焊条保温筒,随用随取,防止受潮,焊丝除锈、除油,防止再污染;把焊接坡口及其附近20mm范围内的水、锈、油污等清除干净,对于重要焊缝来说,坡口及其附近的可焊性预涂底漆也要清除干净。对接V形坡口必须在引弧和收弧板上起弧和收弧,无法用引弧板和收弧板的对接缝及角焊缝,必须在接口内20～25mm处引弧,焊后用火焰切割引弧板和收弧板,留出2mm余量,切口处用砂轮打磨光滑平整。定位焊长度要比一般合金钢...
