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1、焊趾TIG重熔跟随激冷处理工艺朱平,郭常红,史春元,丁成刚,焦建强(大连交通大学材料科学与工程学院,辽宁大连116028)3摘要:用钻孔法测试了焊态、TIG重熔及随后激冷处理状态下对接接头焊趾区的残余应力,并研究了接头的显微组织与力学性能.结果表明:当焊趾TIG重熔区表面在550℃时激冷处理后,残余拉应力转变成压应力,且重熔区没有发生脆化,接头的力学性能满足技术要求.关键词:TIG重熔;激冷处理工艺;残余应力;组织与性能中图分类号:TG441.8文献标识码:AInvestigationofIntenseCool
2、ingTechnologyFollowingTIGDressingZHUPing,GUOChang2hong,SHIChun2yuan,DINGCheng2gang,JIAOJian2qiang(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,DalianJiaotongUniversity,Dalian116028,China)Abstract:Residuestressesofweldtoeofbuttjointsasweld,TIGdressingandfollowingin
3、tensecoolingtreatmentweremeasuredrespectivelybyholedrillingmethod.Themicrostructuresandmechanicalpropertiesoftheweldedjointswerealsoinvestigated.Theresultsindicatethattheresiduetensilestressintheweldtoewastransformedintocompressivestressafterintensecool2ingt
4、reatmentonthesurfaceofTIGdressedregionat550℃,andthatnobrittlenessoccursintheTIG2dressedzones,andmechanicalpropertiesoftheweldedjointsfulfilltechnologicalre2quirements.Keywords:TIGdressing;intensecoolingtechnology;residuestress;microstructuresandprop2erties铁道
5、车辆高速行驶过程中,转向架焊接构架承受着强烈的振动和冲击载荷作用,构架的抗疲劳性能及其可靠性直接影响列车的安全行驶,而焊接接头是构架的薄弱环节,接头疲劳性能的优劣也制约着转向架的安全使用寿命,因此深入研究改善焊接接头疲劳强度的工艺方法是十分必要的[1].通常,焊接接头在完全焊透的情况下,焊根已不再是接头易萌生疲劳裂纹的薄弱部位,而焊趾成为最易形成疲劳裂纹的起裂源.焊趾部位除了因几何形状突变而产生较高的应力集中外,还存在焊接缺陷(如显微夹渣等),这些缺陷也易于导致疲劳裂纹萌生.焊趾TIG重熔处理是改善接头疲劳性能
6、的简便而有效的焊后处理工艺.通过TIG电弧熔修后,焊趾表面形成平滑过渡,降低了应力集中,清除了微小的非金属夹杂物,从而改善接头的疲劳强度[223].但有些文献证实,焊趾经TIG电弧熔修后,焊趾表面仍呈残余拉伸应力状态[4],从而限制了该工艺方法改善接头疲劳强度的处理效果和应用前景.为此,本文作者提出了焊趾TIG重熔后紧急跟随激冷处理的一种焊后处理新工艺,通过对焊趾TIG重熔区温度场施加一定强度的负温度场,降低和抵消残余拉应力场,甚至当冷源强度足够时可获得双向的残余压应力场.显然,焊趾部位呈压应力状态有利于改善接
7、头抗疲劳性能.3收稿日期:2008203225作者简介:朱平(1973-),女,讲师,硕士,研究方向:焊接结构E2mail:zhuping@djtu.edu.cn1第6期朱平,等:焊趾TIG重熔跟随激冷处理工艺871试验材料与方法1.1试验材料试验用钢选用板厚14mm的Q345-C低合金结构钢,其化学成分为:C≤0.20%,Mn:1.00%～1.60%,Si≤0.55%,P≤0.035,S≤0.035%,V:0.02%～0.15%,Nb:0.015%～0.060%,Ti:0.02%～0.20%;力学性能为:σs
8、≥345MPa,σb:470～630MPa,δ≥22%,在20℃、0℃和-20℃下的Akv均为34J.焊接采用MAG多层焊工艺,焊丝选配CHW-50C6(Φ1.2mm)实芯焊丝,保护气体采用80%Ar+20%CO2,焊接工艺参数列于表1.1.2试验方法1.2.1焊趾TIG重熔区激冷处理TIG电弧重熔前,先将焊趾表面的铁锈、溶渣和大颗粒飞溅清理干净,因为过多的溶渣易19使TIG重熔后的焊
