渠志強(qiáng)

摘 要：在鐵路車輛構(gòu)件實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，如果出現(xiàn)了焊接裂紋現(xiàn)象，那么將直接影響到車輛安全，在一定程度上還會(huì)帶來(lái)非常嚴(yán)重的后果。因此，就必須要針對(duì)焊接裂紋產(chǎn)生的原因進(jìn)行有效科學(xué)地分析，找出實(shí)際原因，針對(duì)原因解決焊接裂紋問(wèn)題?；诖?，本篇文章將針對(duì)車輛在焊接施工過(guò)程中出現(xiàn)的裂紋現(xiàn)象進(jìn)行綜合性分析探究，并提出車輛焊接裂紋的有效預(yù)防措施，對(duì)于完全解決焊接裂紋問(wèn)題來(lái)說(shuō)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義以及應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：車輛 焊接裂紋 分析試驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)方法

中圖分類號(hào)：V448.15+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-9082（2020）06-0-01

前言

相關(guān)車輛在焊接的施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)縱向裂紋現(xiàn)象以及橫向裂紋現(xiàn)象，根據(jù)實(shí)際研究車輛焊接裂紋的產(chǎn)生原因能夠得出，力的因素以及焊接工藝因素等等都導(dǎo)致了焊接裂紋問(wèn)題的發(fā)生，而焊接裂紋的存在對(duì)于車輛的威脅非常大，針對(duì)焊接裂紋現(xiàn)象產(chǎn)生原因提出焊接裂紋有效預(yù)防措施，才能夠真正保證車輛運(yùn)行安全。因此，本文將從車輛焊接裂紋實(shí)效分析的實(shí)驗(yàn)角度出發(fā)，探索車輛焊接裂紋產(chǎn)生原因，提出車輛焊接裂紋預(yù)防措施。

一、實(shí)驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

1.實(shí)驗(yàn)方法

在確定實(shí)驗(yàn)方法的過(guò)程中首先應(yīng)深入到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中，對(duì)實(shí)際情況作出充分的了解，通常情況下車輛焊接裂紋都會(huì)運(yùn)用到以下實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)效分析試驗(yàn)[1]。

其一，運(yùn)用化學(xué)方法針對(duì)于母材以及焊材開(kāi)展成分分析實(shí)驗(yàn)，同時(shí)進(jìn)行對(duì)比。

其二，針對(duì)母材的微觀金相進(jìn)行觀察記錄。

其三，將車輛上存在的縱向裂紋試件以及橫向裂紋試件取出，開(kāi)展宏觀組織觀察以及微觀組織觀察。

其四，針對(duì)焊接裂紋的種類以及產(chǎn)生原因進(jìn)行分析探究。

2.出現(xiàn)裂紋原因的綜合分析討論

其一，裂紋的定向分析。通過(guò)針對(duì)相關(guān)試件的宏觀組織觀察以及微觀組織觀察能夠得出，所有的焊接裂紋都是由于沿焊縫中存在的樹(shù)枝狀晶的交界處產(chǎn)生以及發(fā)展的，最為常見(jiàn)的就是沿焊縫的中心產(chǎn)生縱向開(kāi)裂的現(xiàn)象以及在焊縫中產(chǎn)生橫向開(kāi)裂的現(xiàn)象，所有的裂紋都是屬于沿晶開(kāi)裂的結(jié)晶裂紋。

其二，結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生原因分析。首先，力的因素。在實(shí)際焊接施工現(xiàn)場(chǎng)中，在焊接的過(guò)程中所有的焊縫都是在固定之后再進(jìn)行焊接施工，不可避免的是焊接接頭都會(huì)存在焊接殘余應(yīng)力。在這個(gè)過(guò)程中，T型連接雙面焊或者是交叉焊縫在實(shí)際焊接施工過(guò)程中焊縫的縱向收縮受到了一定的限制，那么這就意味著一定會(huì)產(chǎn)生橫向拉伸應(yīng)力，這種現(xiàn)象就是指結(jié)晶裂紋力的影響。其次，焊接工藝的影響。焊接工藝是導(dǎo)致結(jié)晶裂紋產(chǎn)生的一個(gè)關(guān)鍵性因素，焊接工藝的影響主要體現(xiàn)在較高的能量線以及不合理的焊縫形狀系數(shù)。較高的能量線在一定程度上非常容易導(dǎo)致焊接接頭過(guò)熱的情況，還會(huì)導(dǎo)致焊縫組織變得更粗更大，形成較為嚴(yán)重的成分偏析，進(jìn)而形成結(jié)晶裂紋現(xiàn)象。在此過(guò)程中可以運(yùn)用較小的能量線進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，這樣就會(huì)在很大程度上降低結(jié)晶裂紋現(xiàn)象的發(fā)生，但是還是會(huì)存在少量的結(jié)晶裂紋現(xiàn)象。另外，焊接工藝在一定程度上還嚴(yán)重地影響著焊縫成形。焊縫形狀系數(shù)存在不合理以及不均勻的情況下也是導(dǎo)致結(jié)晶裂紋產(chǎn)生的重要原因。一般情況下熔化焊的焊接焊縫形狀系數(shù)要求在1.3到2.0之間，如果焊縫寬以及深存在過(guò)大的現(xiàn)象，那么就非常容易導(dǎo)致在第一到焊縫表面周圍的區(qū)域中的晶粒長(zhǎng)大方向以及焊縫表面處于垂直的狀態(tài)，進(jìn)而使得凝固區(qū)域偏析嚴(yán)重。最后，在實(shí)際焊接施工過(guò)程中，焊接工作人員的焊接水平以及結(jié)構(gòu)件局部不容易操作等等，在一定程度上會(huì)導(dǎo)致焊縫形狀以及焊道形狀出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況，這種情況下就導(dǎo)致局部焊縫中的成分出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，進(jìn)而增加了發(fā)生結(jié)晶裂紋的概率[2]。

二、車輛焊接裂紋預(yù)防措施

其一，嚴(yán)格進(jìn)行焊接材料成分以及質(zhì)量控制。焊接材料是決定是否出現(xiàn)焊接裂紋現(xiàn)象產(chǎn)生的關(guān)鍵性因素，焊接材料符合國(guó)家相應(yīng)的規(guī)則要求以及達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)那么能夠在很大程度上預(yù)防車輛焊接裂紋現(xiàn)象發(fā)生。如果在焊接施工過(guò)程中運(yùn)用實(shí)心焊絲進(jìn)行施工，筆者建議在實(shí)心焊絲符合國(guó)家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，合理地將Si、Ni以及C、S元素的含量降低，值得注意的是實(shí)心焊絲更加適用于拘束度較小的區(qū)域中，如果在拘束度較大的區(qū)域中開(kāi)展焊接工作，那么可以運(yùn)用藥芯焊絲進(jìn)行焊接

施工[3]。

其二，促使熱輸入減少。在焊接施工過(guò)程中合理適當(dāng)?shù)貙⒑附泳€能量輸入降低，能夠有效避免焊縫中的柱狀組織產(chǎn)生粗大的現(xiàn)象，合理地減少熔合比，能夠使得母材中C、P的熔入有效降低，進(jìn)而有效避免雜質(zhì)聚集在焊縫中心柱狀晶對(duì)生處。

其三，優(yōu)化焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)將設(shè)計(jì)為較為容易的焊接結(jié)構(gòu)，這樣焊接施工工作人員就能夠更好地進(jìn)行焊接操作，進(jìn)而保證焊接過(guò)程中的穩(wěn)定性以及連續(xù)性，確保焊接質(zhì)量。在進(jìn)行交叉焊接縫設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以合理地運(yùn)用過(guò)焊縫設(shè)計(jì)。另外，還要將焊接順序優(yōu)化改善，進(jìn)而使得焊接結(jié)構(gòu)的整體殘余應(yīng)力有效降低。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在車輛焊接施工過(guò)程中導(dǎo)致焊接裂紋現(xiàn)象發(fā)生的因素多種多樣。只有通過(guò)合理有效的實(shí)驗(yàn)方式針對(duì)車輛焊接裂紋現(xiàn)象的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析探究，才能夠探索到科學(xué)有效的車輛焊接裂紋預(yù)防措施，進(jìn)而保證車輛運(yùn)行安全，同時(shí)還能夠促進(jìn)車輛焊接技術(shù)獲得更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王濱鹽.鐵道車輛的焊接技術(shù)現(xiàn)狀與前景[J].國(guó)外機(jī)車車輛工藝，2018，

（01）：1-5.

[2]何靜，劉成東，趙冬冬.某系列特種車輛的焊接裂紋研究[J].包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，18（04）：1-4+17.

[3]張建鋒，周友龍，張志昌，姬生星，楊鳴.車輛焊接裂紋失效分析試驗(yàn)[J].電焊機(jī)，2014，44（11）：99-102.