车辆焊接裂纹失效分析试验

渠志强

摘 要：在铁路车辆构件实际生产过程中，如果出现了焊接裂纹现象，那么将直接影响到车辆安全，在一定程度上还会带来非常严重的后果。因此，就必须要针对焊接裂纹产生的原因进行有效科学地分析，找出实际原因，针对原因解决焊接裂纹问题。基于此，本篇文章将针对车辆在焊接施工过程中出现的裂纹现象进行综合性分析探究，并提出车辆焊接裂纹的有效预防措施，对于完全解决焊接裂纹问题来说具有非常重要的现实意义以及应用价值。

关键词：车辆 焊接裂纹 分析试验 实验方法

中图分类号：V448.15+1文献标识码：A文章编号：1003-9082（2020）06-0-01

前言

相关车辆在焊接的施工过程中会出现纵向裂纹现象以及横向裂纹现象，根据实际研究车辆焊接裂纹的产生原因能够得出，力的因素以及焊接工艺因素等等都导致了焊接裂纹问题的发生，而焊接裂纹的存在对于车辆的威胁非常大，针对焊接裂纹现象产生原因提出焊接裂纹有效预防措施，才能够真正保证车辆运行安全。因此，本文将从车辆焊接裂纹实效分析的实验角度出发，探索车辆焊接裂纹产生原因，提出车辆焊接裂纹预防措施。

一、实验方法以及实验结果与讨论

1.实验方法

在确定实验方法的过程中首先应深入到生产现场中，对实际情况作出充分的了解，通常情况下车辆焊接裂纹都会运用到以下实验方法進行实效分析试验[1]。

其一，运用化学方法针对于母材以及焊材开展成分分析实验，同时进行对比。

其二，针对母材的微观金相进行观察记录。

其三，将车辆上存在的纵向裂纹试件以及横向裂纹试件取出，开展宏观组织观察以及微观组织观察。

其四，针对焊接裂纹的种类以及产生原因进行分析探究。

2.出现裂纹原因的综合分析讨论

其一，裂纹的定向分析。通过针对相关试件的宏观组织观察以及微观组织观察能够得出，所有的焊接裂纹都是由于沿焊缝中存在的树枝状晶的交界处产生以及发展的，最为常见的就是沿焊缝的中心产生纵向开裂的现象以及在焊缝中产生横向开裂的现象，所有的裂纹都是属于沿晶开裂的结晶裂纹。

其二，结晶裂纹的产生原因分析。首先，力的因素。在实际焊接施工现场中，在焊接的过程中所有的焊缝都是在固定之后再进行焊接施工，不可避免的是焊接接头都会存在焊接残余应力。在这个过程中，T型连接双面焊或者是交叉焊缝在实际焊接施工过程中焊缝的纵向收缩受到了一定的限制，那么这就意味着一定会产生横向拉伸应力，这种现象就是指结晶裂纹力的影响。其次，焊接工艺的影响。焊接工艺是导致结晶裂纹产生的一个关键性因素，焊接工艺的影响主要体现在较高的能量线以及不合理的焊缝形状系数。较高的能量线在一定程度上非常容易导致焊接接头过热的情况，还会导致焊缝组织变得更粗更大，形成较为严重的成分偏析，进而形成结晶裂纹现象。在此过程中可以运用较小的能量线进行生产作业，这样就会在很大程度上降低结晶裂纹现象的发生，但是还是会存在少量的结晶裂纹现象。另外，焊接工艺在一定程度上还严重地影响着焊缝成形。焊缝形状系数存在不合理以及不均匀的情况下也是导致结晶裂纹产生的重要原因。一般情况下熔化焊的焊接焊缝形状系数要求在1.3到2.0之间，如果焊缝宽以及深存在过大的现象，那么就非常容易导致在第一到焊缝表面周围的区域中的晶粒长大方向以及焊缝表面处于垂直的状态，进而使得凝固区域偏析严重。最后，在实际焊接施工过程中，焊接工作人员的焊接水平以及结构件局部不容易操作等等，在一定程度上会导致焊缝形状以及焊道形状出现不稳定的状况，这种情况下就导致局部焊缝中的成分出现不均匀的现象，进而增加了发生结晶裂纹的概率[2]。

二、车辆焊接裂纹预防措施

其一，严格进行焊接材料成分以及质量控制。焊接材料是决定是否出现焊接裂纹现象产生的关键性因素，焊接材料符合国家相应的规则要求以及达到施工标准那么能够在很大程度上预防车辆焊接裂纹现象发生。如果在焊接施工过程中运用实心焊丝进行施工，笔者建议在实心焊丝符合国家相应标准的同时，合理地将Si、Ni以及C、S元素的含量降低，值得注意的是实心焊丝更加适用于拘束度较小的区域中，如果在拘束度较大的区域中开展焊接工作，那么可以运用药芯焊丝进行焊接

施工[3]。

其二，促使热输入减少。在焊接施工过程中合理适当地将焊接线能量输入降低，能够有效避免焊缝中的柱状组织产生粗大的现象，合理地减少熔合比，能够使得母材中C、P的熔入有效降低，进而有效避免杂质聚集在焊缝中心柱状晶对生处。

其三，优化焊接结构设计。在进行焊接结构设计的过程中，应将设计为较为容易的焊接结构，这样焊接施工工作人员就能够更好地进行焊接操作，进而保证焊接过程中的稳定性以及连续性，确保焊接质量。在进行交叉焊接缝设计过程中，可以合理地运用过焊缝设计。另外，还要将焊接顺序优化改善，进而使得焊接结构的整体残余应力有效降低。

结语

综上所述，在车辆焊接施工过程中导致焊接裂纹现象发生的因素多种多样。只有通过合理有效的实验方式针对车辆焊接裂纹现象的产生原因进行分析探究，才能够探索到科学有效的车辆焊接裂纹预防措施，进而保证车辆运行安全，同时还能够促进车辆焊接技术获得更好的发展。

参考文献

[1]王滨盐.铁道车辆的焊接技术现状与前景[J].国外机车车辆工艺，2018，

（01）：1-5.

[2]何静，刘成东，赵冬冬.某系列特种车辆的焊接裂纹研究[J].包头职业技术学院学报，2017，18（04）：1-4+17.

[3]张建锋，周友龙，张志昌，姬生星，杨鸣.车辆焊接裂纹失效分析试验[J].电焊机，2014，44（11）：99-102.