铁路客车转向架构架材料焊接接头的组织与性能研究

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1、摘要摘要列车高速化是我国目前铁路客运发展的战略方向。随着车辆运行速度的不断提高，转向架焊接构架所承受的载荷更加复杂，这对转向架焊接构架的材质及焊接接头的力学性能提出了更高要求。因此，选择合适构架材质，进一步提高焊接质量对提速列车的安全运行有着极其重要的应用价值和现实意义。本文主要研究内容如下：采用JM．56实心焊丝和混合气体保护焊方法在相同的焊接工艺参数下焊接了16MnR、$355、$275及16MnR+Q235B铸钢四种不同材料，对焊接接头进行了拉伸，冲击、硬度等常规力学性能和疲劳性能试验，同时对焊接接头显微组织、断口形貌进行了观察与

2、分析。试验结果表明，在试验工艺条件下采用JM．56焊丝焊接16MnR、$355、$275和16MnR+Q235B级铸钢时，焊缝组织主要为沿柱状晶晶界析出块状或条状先共析铁素体，少量珠光体、粒状贝氏体，晶内为细小的针状铁素体。其中$355钢和$275钢焊缝中还产生了数量不等的魏氏组织；热影响区熔合区、过热区主要为块状或条状先共析铁素体、少量的珠光体、粒状贝氏体、向晶内生长的条状铁素体，其中$275钢焊接接头过热区中还有少量针状铁素体，在16MnR+Q235B级铸钢熔合区、过热区中产生了一定量的魏氏组织。采用JM．56焊丝在试验工艺条件下焊

3、接时，16MnR焊接接头不论是-20℃还是一40℃均具有较好的低温冲击韧性；与母材相比，$355、$275焊接接头-20℃和-40℃冲击功是均降低较多；而16MnR+Q235B铸钢焊接接头不论是一20。C还是-40℃都具有良好的低温冲击韧性。试验用四种材质的焊接接头一20℃和一40℃冲击功均大于转向架构架的有关标准值。采用JM．56焊接16MnR、$355和16MnR+Q235B铸钢时，在指定寿命为5×106次循环下其焊接接头的条件疲劳极限o．1分别为：223．5MPa、283．9MPa、220．5MPa。关键词：转向架构架；焊接接头；

4、显微组织；力学性能大连交通大学T学硕十学位论文AbstractHighspeedoflocomotiveisbecomingastrategicdirectionofthedevelopmentofrailwaytransportationinChina．Highermaterialsqualityandhigherperformancesofthecorrespondingweldedjointsofbogieframearedesiredtofitforthemorecomplicatedloadsresultedfromtheco

5、nstantheighteningofrunningspeed．Therefore，selectingsuitableframematerialsandupgradingtheweldingqualityCanbeofgreatapplicationvalueandpracticalsignificanceforthesafeoperationofhighvelocitytrain．Inthispaper，byusingJM-56solidweldingwireandmixedgasarcweldingmethod16MnR、$355、

6、$275and16MnR&Q235Bcaststeelwereweldedundersameprocessingparameters．Then，tensile，impact，microhardnessandfatiguetestsonthecorrespondingweldedjointswerecarriedout，andthemicrostructuresandfracturemorphologieswereobservedaswell．Theresultsshowedthat16MnR、$355、$275and16MnR&Q235

7、BcaststeelwhenweldedbyusingweldingwireofJM-56underthetechnologicalconditionsofthisstudy，themicrostructureinweldedmetalmainlycontainsblockandstripproeutectoidferritesthatappearedalongthecolumnargrainboundaries，alittlepearlitesandgranularbainites，whiletenuousacicularferrit

8、esappearedmainlywithinthegrains．Butintheweldedmetalof$355and$275，acertainamountofWidmanstattenstructure