介绍不锈钢复合板螺柱焊焊接接头性能分析

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1、第37卷第6期山东冶金V0l37No．62015年12月ShandongMetallurgyDecember2015试验研究；不锈钢复合板螺柱焊焊接接头性能分析金建炳，李敏，刘纯，田保生，程晓英(1山东鲍德金属复合板有限公司，山东济南250101；2山钢股份济南分公司，山东济南250101)摘要：对覆层厚度3mm，基层厚度10mm的316L+Q235B不锈钢复合板使用不同焊接电流(1300A、1680A、2000A、2200A)进行螺柱焊焊接试验，对焊接接头的组织性能进行分析。结果表明，焊接接头冷弯性能良好，随着焊接电流的增大，接

2、头抗拉强度增强，焊缝中气孔、未熔合等缺陷减少，但耐腐蚀性呈下降趋势。综合考虑，焊接电流以1680A为宜。关键词：不锈钢复合板；螺柱焊；剪力钉；焊接接头；力学性能；金相组织中图分类号：TG453．3文献标识码：A文章编号：1004—4620(2015)06—0043—03(No．4，预计熔化量3mm)。焊接时间均为1．5s。l前言依据TB10212-2009(铁路钢桥制造规范附不锈钢复合板由碳钢基层与不锈钢覆层结合录D》和和GB／T10433-2002(电弧螺柱焊用圆柱头而成，碳钢和不锈钢形成牢固的冶金结合，可以进焊钉附录A》的相关

3、要求，对剪力钉与不锈钢复合行热压、冷弯、切割、焊接等各种加工，有良好的工板形成的焊接接头进行如下试验：弯曲试验，考核艺性能，目前已作为不锈钢的替代品应用于许多行标准为“用锤打击剪力钉，使剪力钉弯曲至30。时，业。螺柱焊技术在桥梁建造上被广泛应用，通过螺其焊缝和热影响区没有肉眼可见的裂纹”；拉伸试柱焊将剪力钉焊接在桥面上，用于“铆固”桥面上的验，考核标准为≥400MPa，继续增大载荷直至拉混凝土层，使混凝土层与钢结构桥面形成整体n。断，断裂不应发生在焊缝和热影响区。采用光学显普通桥梁钢板在雨雪、融雪剂的侵蚀下容易发生腐微镜对焊接接头

4、进行金相组织观察，采用电子扫描蚀，从而影响整个桥梁的使用寿命。目前国内开始显微镜和能谱仪对焊接接头的化学成分进行分析。使用不锈钢复合板制作铁路桥梁道碴槽，因国内没3试验结果与分析有在不锈钢复合板上进行螺柱焊焊接的相关经验，受中铁大桥局桥梁专家的委托，山东鲍德金属复合3．1弯曲试验板有限公司对不锈钢复合板螺柱焊焊接接头的性M22剪力钉弯曲试验进行3组。在剪力钉被锤能进行试验分析，以期为不锈钢复合板用于桥梁建击到30。时，除No．1组中1个试样在不锈钢与剪力造提供技术依据。钉的熔合线位置出现裂纹外，其他各组在剪力钉根部及焊缝位置均未发

5、现缺陷，评定合格。评定合格2试验材料与方法的试样在继续将剪力钉锤击到60。、90o时，锤击本次剪力钉焊接试验主要目的是验证其与金试样也均未发现缺陷，说明M22剪力钉焊接接头弯属复合板覆层结合的相关性能，与基层基本无关，曲性能良好。试验用不锈钢复合板材质为316L+Q235B，覆层厚3_2拉伸试验度3mm，基层厚度10mm。试验用剪力钉材质为拉伸试验结果见表1。No．1组拉伸试样断裂位ML15，规格为M22mm×250mm。电焊机为RSN一置均在焊缝，断口呈脆断形貌。No．2组～No．4组所2500D电弧螺柱焊机，正极性接法，陶瓷环

6、保护。有拉伸试样断裂位置也均在焊缝处，但表现为覆层由于不锈钢与碳钢金属的电磁性、线膨胀系不锈钢部分韧性撕裂形貌，在复合板覆层位置有撕数、热导率不一样]，为了最终获得耐腐蚀性和力学裂坑，撕裂位置不属于基层与覆层的结合界面。拉性能优良的不锈钢复合板焊接接头，分别采用不同伸结果按照标准(GB／1110433-2002)要求均不合格，的焊接工艺参数进行试验。焊接电流分别为：1300但在拉伸过程中没有发现覆层与基层开裂的情况，A(No．1，预计熔化量2ram)；1680A(No．2，预计熔化可以说明复合板界面结合强度大于焊接接头强度。量2m

7、m)；2000A(No-3，预计熔化量3mm)；2200A3。3焊接接头宏观形貌收稿日期：2015—05—20焊接接头的宏观形貌见图1。作者简介：金建炳，男，1981年生，2004年毕业于佳木斯大学材料成No．1组试样剪力钉中间(引弧点)存在直径约1型及控制专业。现为山东鲍德金属复合板有限公司工程师，从事金属复合板产品开发及其焊接工艺研究工作。mm的孑L洞，其他部位也存在少量未融合区(图43金建炳等不锈钢复合板螺柱焊焊接接头性能分析2015年第6期种材料焊接)所要求的合格标准验收，因为其形成堡的焊接接头为异种钢焊接，成分及组织较为

8、复杂，咖缸且拉伸强度主要受力点集中在焊缝及覆层与基层铬的结合界面上，结合强度一般低于单一母材的强度。因此当拉伸强度大于结合强度时，会造成覆层与基层的脱落，而国标(GB厂r8165-2005)对结合强距离熔合线距离／mm度的要求为《2l0MPa，明显