【摘 要】
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采用SUS304不锈钢和Q355GNHD耐候钢作为低地板车辆车体平顶和顶板边梁的主体材料,可以大大减少生产成本。同时,MIG钎焊热输入小,能够严格控制焊接变形,且焊后母材的性能基本
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采用SUS304不锈钢和Q355GNHD耐候钢作为低地板车辆车体平顶和顶板边梁的主体材料,可以大大减少生产成本。同时,MIG钎焊热输入小,能够严格控制焊接变形,且焊后母材的性能基本不发生变化,采用MIG钎焊对车体平顶和顶板边梁进行密封焊接是节能且高效的。本文对SUS304不锈钢与Q355GNHD耐候钢异种金属薄板对接接头的手工MIG钎焊工艺及接头组织性能进行了研究。针对板厚为2mm的SUS304不锈钢与Q355GNHD耐候钢异种金属薄板对接接头进行手工MIG钎焊工艺对比试验,对CuAl8、CuAl8Ni2、CuSi3和CuSn6四种铜基焊丝进行优选。结果表明:CuAl8钎料润湿铺展好,接头抗拉强度高,焊接过程稳定,且成本低。选定CuAl8焊丝作为不锈钢与耐候钢手工MIG钎焊的焊丝。采用CuAl8焊丝对不锈钢与耐候钢异种金属薄板对接接头进行了系统的手工MIG钎焊试验,研究了焊接电流、间隙值、错边量以及焊前清理状态对焊缝成形及接头抗拉强度的影响。结果表明:成功实现了不锈钢与耐候钢异种金属薄板对接接头手工MIG钎焊,接头的抗拉强度339.58MPa,接头强度系数为83.66%。推荐的工艺参数范围为焊接电流60~70A,间隙值0~0.5mm,错边量0~0.5mm,焊前需对母材表面进行打磨并采用丙酮擦拭。对钎焊接头微观组织进行观察,并采用SEM、EDS分析各合金元素在钎焊接头界面的扩散行为。结果表明:不锈钢和耐候钢母材均发生少量熔化;由于元素的扩散作用,未熔化的母材与钎缝金属形成一定厚度的界面结构;熔化的SUS304不锈钢、Q355GNHD耐候钢母材与钎缝金属形成的界面结构主要由Fe基固溶体组成。在SUS304不锈钢与钎料连接一侧的界面结构出现了由Cu原子的渗透引起的沿奥氏体晶界扩展的渗透裂纹。进行了MIG钎焊与MIG焊对比试验,对比焊缝成形、接头力学性能及微观组织,结果表明:两者的焊缝成形质量都较好;MIG焊接头的抗拉强度比MIG钎焊提升了34.05%;MIG焊接头的弯曲性能和疲劳性能更好;MIG钎焊后工件的变形更小。
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