本文详细探讨了工艺因素对高锰钢道岔堆焊质量的影响,并通过测定热循环的方法研究了不同工艺条件下堆焊热影响区受热后的组织变化规律,目的在于合理确定堆焊工艺措施。研究还包括了熔合区裂缝发生规律和消除裂缝的措施,这些结果对生产单位具有参考价值。
在研究过程中,作者们借鉴了全国各工务段的经验,并采用了不同的工艺方案进行手工堆焊实验,比较了焊接热影响区各点的热循环、碳化物析出和裂纹情况,以及冲击韧性。通过实验,希望找到合理的工艺方案,以解决高锰钢的可焊性问题,即其在焊接时会析出碳化物导致材料变脆,以及热裂倾向较大,容易开裂的问题。
研究中使用的材料包括山海关桥梁厂制造的高锰钢试件和两种主要成分不同的焊条(堆266和堆276)。为了减小焊接热循环的误差,选用了宽120mm的12线振子示波器记录温度变化,并使用了直径0.3mm的钨姥-钨热电偶测量温度。在试件准备阶段,考虑到高锰钢加工硬化问题,采用了电脉冲机床在试件底面打孔,孔径确定为3mm。
焊接工艺规范的设定是基于使用流动水槽支架和手工焊机,采用连续焊或间歇焊,层间温度控制等方法。同时,作者探讨了预热处理对焊接的影响,提出了通过表面层预热来达到预期效果的方案。
此外,为了模拟焊接热影响区的热循环曲线,并测试材料的冲击韧性,使用了HRJ-1型焊接模拟热循环试验机和EWC-02A型快速电子电位差计进行测量。制备的试样尺寸为11mm x 11mm x 160mm,经过模拟热循环处理后,将其中段加工成10mm x 10mm x 56mm的冲击试样。
研究结果显示,不同的焊接工艺方案对高锰钢堆焊质量有着显著影响。例如,在堆焊工艺中,先用堆276焊条打底,再用堆266焊条进行堆焊,或调整电流、电压和焊接速度等参数,可以对堆焊热影响区的组织变化和热循环进行有效控制。
尽管研究取得了一些初步成果,作者指出仍需进一步深入研究,并接受实际生产的考验。这些初步成果能够帮助生产单位优化高锰钢道岔堆焊工艺,提高产品的稳定性和耐用性,同时在不牺牲堆焊生产率的前提下保证焊接质量。这些研究对于提升铁路道岔的性能、保障铁路运输安全具有重要意义。