1. 概述焊接接头的不完整性称为焊接缺陷，主要有焊接裂纹、气孔、固体夹渣、未熔合、未焊透等缺陷。这些缺陷减少焊缝截面积，降低承载能力，产生应力集中，引起裂纹，降低部件疲劳强度，容易引起焊件破裂导致脆断，其中危害最大的就是焊接裂纹和未熔合。 Experimental study on the removal of different C/N wastewater using sequencing batch reactor 作为馈源阵基本辐射单元的喇叭选择基膜喇叭，喇叭的口径选择为40 mm，天线的初级辐射方向图如图2所示。 转向架构架为H型焊接构架，由一系列板材件组装焊接而成。作为铁路客车、城市地铁、高速动车组、有轨电车等现代轨道车辆的核心大部件，它承受车辆大部分的动载荷，而焊接技术是确保该大部件安全运行的核心技术之一，焊接质量的好坏直接影响着列车的安全性、可靠性和运行寿命。 耐候钢具有优质钢的强韧、塑延、成形、焊割、腐蚀、高温及抗疲劳等特性，其耐候性为普通碳素结构钢的2~8倍，涂装性为普通碳素结构钢的1.5~10倍，因而被广泛用于铁路客车、高铁、动车、地铁转向架构架的焊接中。 本试验结合某型动车组构架焊接生产前的焊接工艺评定试验，并按相关标准对焊接试件进行理化检测，通过理化结果分析出现该种缺陷的原因及产生的机理，从而制定纠正预防措施用以指导正式构架焊接生产，为公司动车组转向架焊接工艺提供理论依据和技术储备。 2. 试验用材料与要求（1）母材 结合车间生产实际，试验用板材选取动车组转向架构架焊接工艺评定用S355J2W耐候钢标准试板，产品成分及规定极限值的允许偏差执行EN10025-5标准，钢板化学成分如表1所示，力学性能如表2所示。 （2）焊材 根据车间生产实际并遵循等成分等强度匹配的原则，焊丝选用国产上海大西洋焊接材料有限责任公司生产的CHW-55CNH型铁道车辆用高强度耐大气腐蚀钢用镀铜气体保护焊丝，焊丝的化学成分及力学性能如表3和表4所示。 （3）接头形式、焊接参数及基本要求 焊接试验用板材及钢管参照ISO 15613标准进行制作，试件采用手工MAG焊接，保护气体为80%Ar+20%CO2。在焊接之前用钢丝刷将焊缝及其周围两侧各20mm范围内彻底清理干净，不留有任何水分、铁锈、油污、氧化皮等其他影响焊接质量的杂质。焊接过程中做好层间打磨清理，可适当喷涂焊接防飞溅液，控制层间温度＜180℃，层与层之间错开10~15mm以便于处理引弧、熄弧缺陷。焊接完成后进行打磨清渣处理，焊接接头形式及焊接参数如表5所示。 两组试样焊接完成后首先按照ISO 5817标准进行外观检查，然后按工艺要求完成焊缝打磨。分别按照ISO 17638和ISO 17640标准进行磁粉探伤和超声波探伤检查，对有缺陷的部位制取金相试样进行宏观及微观金相检测，研究缺陷的种类、大小以及产生机理；采用数码金相显微镜按ISO 17639标准执行进行金相分析。 表1 S355J2W 钢板的化学成分（质量分数） （%）  C Si Mn P S Cu Cr≤0.16 ≤0.50 0.50~1.50 ≤0.030 ≤0.006 0.25~0.55 0.4~0.85 Ni Nb Als Ti Mo V Zr≤0.65 ≤0.015~0.060 ≥0.020 0.02~0.10 ≤0.30 0.02~0.12 ≤0.15 表2 S355J2W 钢板的拉伸、弯曲性能指标（质量分数） （%）  注：t为钢板厚度。 S355J2W屈服强度/MPa抗拉强度/MPa断后伸长率（%） 180°弯曲试验弯心直径≤16 ＞16~40 ≤40 ≤40 2t 355 345 470~630 22 表3 焊丝的化学成分（质量分数） （%）  CHW-55CNH C Si Mn P S Cu Cr Ni Mo 0.10 0.81 1.33 0.019 0.009 0.45 0.05 0.9 ＜0.01 表4 焊丝的力学性能  焊丝 拉伸性能 冲击性能CHW-55CNH ReL/ MPa Rm/MPa A4-A5（%） 温度/℃ 冲击吸收能量/J 540 625 26 -40 80 表5 试板焊接参数  电弧电压/V S=19 PA 1 t135 DCEP/+ φ1.2 190～210 23～25 0≤J≤1 PA 2～15 t135 DCEP/+ φ1.2 240～280 25～30 0.5＜T＜1.5 t1=/t2=/角度：/试件2# 位置 焊道 焊接方法试件1# 位置 焊道 焊接方法电流特性焊材规格/mm电流强度/Aimages/BZ_53_1110_1674_1406_1875.png电弧电压/V S=12 PA 1 t135 DCEP/+ φ1.2 190～210 23～25 0≤J≤1 PA 2～11 t135 DCEP/+ φ1.2 240～280 25～30 0.5＜T＜1.5 t1=/t2=/角度：/电流特性焊材规格/mm电流强度/Aimages/BZ_53_1110_2007_1406_2248.png 3. 试件分析及讨论（1）试件探伤结果分析 分别对试件做表面磁粉（MT）探伤和内部超声波（UT）探伤检查，在相同的焊接工艺条件以及探伤环境中，1#试件仅发现一处超声波探伤缺陷，2#试件仅发现一处表面磁粉探伤缺陷，参照超声波探伤验收等级ISO 11666以及磁粉探伤验收等级ISO 23278 2X级要求，两个试件上的缺陷均在可接受范围内。为了进一步分析缺陷产生的原因，再次利用超声波对2#试件缺陷进行定位并切割取样做理化检测，其超声波探伤缺陷反射波及宏观金相图如图2所示。 从图1可以看出，1#试样存在的根部未熔合以及距离表面4mm处层间未熔合缺陷，2#试样表面有一处长约1.5mm的线性缺陷，为了进一步分析该线性缺陷深度以及缺陷性质，将对该缺陷进行纵向切割，具体分析如后面叙述。 （2）试样微观金相及能谱分析 为了进一步分析表面缺陷深度、形貌、本质，在2#试样垂直线性缺陷长度方向上切割取样，试样缺陷截面宏观位置如图3所示，微观形貌如图4所示，缺陷处的能谱分析结果如图5所示。 随着新课程改革的不断落实，促进学生全面发展、提高学生综合素质是目前初中学校对学生进行教育过程中的最终目标。对于初中地理科目来说，教师应该针对班级里学生的不同特点，应用差异教学方法进行教学，这样才能够使班级里每一位学生的地理水平都得到有效提高。  图1 1#试件缺陷波谱及宏观金相  图2 2#试件缺陷磁痕及宏观金相 从图4可以清楚的看出缺陷深度距离表面5 2 0 μ m（0.52mm），结合图5能谱分析可以得出该表面缺陷类型为非金属夹杂物缺陷。 为了缓解“挂号难”问题，不少地方推出微信公众号、自助挂号机、电话等多渠道挂号。但一些号贩子趁机钻空子，除了在医院放号时段替人抢号外，还转战到挂号移动终端抢号，各种挂号APP也随之产生，一边是患者下单预约挂号，一边是号贩子接单代挂，动辄加价数百元，侵害了患者正常权益。  图3 缺陷在试样上的截面位置  图4 缺陷处的微观形貌组织 （3）缺陷产生原因分析及工艺优化 第一，焊接清理。首先焊前清理不彻底或者方法不正确容易产生未熔合夹渣等缺陷，因此，焊前应用高速钢丝轮打磨零件焊接区内、外表面及焊缝端面等影响焊接质量的杂质，必要时还需用角向磨光机进行打磨直至露出金属光泽。每焊完一道要彻底清除熔渣、飞溅，层间温度控制在180℃以内。在堆焊过程中焊接速度应偏小，焊接电流应偏大。 其次堆焊焊缝层道数较多，频繁起弧、熄弧，为避免打磨后出现较多未熔合、夹渣等缺陷，堆焊焊道层间需清理焊渣、氧化皮、飞溅等，接头及夹沟应进行打磨处理。焊接过程应注意相邻焊道的压覆，后道焊缝应至少压盖到前道焊缝的焊脚位置，堆焊宜覆盖前道焊缝的二分之一宽度，具体要求如图6所示。 第二，铁液流动性。焊前打磨以及层间打磨容易形成一些沟槽、尖角，不同材质焊丝在焊接时熔池铁液流动性能有差异，针对CHW-55CNH型焊丝在焊接S355J2W耐候钢板时可采用熔滴过渡的方式进行焊接，以减少或者避免缺陷产生。 第三，电弧稳定性。试件在焊接过程中任意时刻的电弧阴极斑点运动轨迹如图7所示。  图5 缺陷处的能谱分析结果 从图7中可以清楚地看出，焊接过程中电弧阴极斑点的运动轨迹存在很明显的差异。某一时刻电弧为一个集中的亮斑，而在另外一个时刻电弧又裂化成了一个或多个小斑点且单侧位移明显，间接说明了焊接熔池不稳定，容易产生未焊透、未熔合、夹渣等缺陷。而对于合金来说，电弧稳定性一般由蒸气压最高的或者逸出功较低的成分来决定。相对于纯金属而言，钢板表面以及焊缝层间的氧化皮具有较低的逸出功。焊接过程中电弧首先在有氧化皮等杂质的地方燃烧并烧蚀焊缝金属，而这些氧化皮的分布也直接影响着电弧阴极斑点的分布状况。阴极斑点是焊接过程中热量最集中的地方，它的快速移动和裂化直接影响着焊缝金属的熔深及熔化宽度，焊接时阴极斑点更加分散使得熔深变浅，熔化宽度增加，焊接缺陷产生的机率增加，同时也增大了焊缝的热影响区面积，这将最终影响焊缝的力学性能。 第四，工艺优化后的焊接试样微观形貌。工艺优化后焊接试样的宏观金相照片如图8所示。通过焊前用抛光片仔细清理焊缝及其周边杂质，焊接过程中尽量选用焊接参数上限值进行焊接，并采用熔滴过渡的方式进行焊接，道与道之间压覆良好，层与层之间彻底清理焊渣。焊后打磨合格后进行MT、UT探伤均未发现缺陷。 3.粮油食品第三方检测服务。第三方检测机构以公正、权威的非当事人身份，根据有关法律、标准或合同进行商品检验，被国内外广泛认可。目前江西省食品方面的第三方检测实验室正逐步开放，根据第三方检测实验室的要求努力构建食品安全检测应用技术协同创新中心，争取获得第三方资质，开展粮油食品第三方检测服务。 4. 结语 图6 压道示意 图7 焊接某时刻的电弧阴极斑点 图8 工艺优化后的焊接试件宏观金相 首先，焊接过程中，坡口表面以及焊缝层间的氧化皮等杂质借助自身具有较低的逸出功分散焊接电弧进而影响焊缝的熔深和熔宽，增加缺陷产生的机率，从而直接影响焊缝焊接质量，因此在焊接前需要清理坡口及焊缝层间的杂质，以获得较高焊接质量的焊缝。其次，多层多道焊接时，要充分考虑焊接熔池中铁液的流动性，当发现铁液粘度大时可采用熔滴过渡的方式进行焊接，以避免缺陷产生，提高焊接质量。堆焊焊道层间需清理焊渣、氧化皮、飞溅等，接头及夹沟应进行打磨处理。焊接过程应注意相邻焊道的压覆，后道焊缝应至少盖到前道的焊脚，堆焊宜覆盖前道焊缝的二分之一宽度。 参考文献： [1] 王君杰.转向架构架焊接接头组织与性能研究[D].大连：大连交通大学，2007. [2] 张晓波，曹睿，彭云，等.980MPa级低碳贝氏体高强钢MAG焊接接头不同试样的拉伸断裂机理[J].焊接学报，2012，36（2）：19-23. [3] 李亚江.焊接组织性能与质量控制[M].北京：化学工业出版社，2005. [4] 苏亚凤，胡明亮，张孝林，等. 纳米阴极材料电弧分散特性的理论分析[J].中国有色金属学报，2007，17（5）:683-687. |
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