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卫星天线转向架的焊接试验及工艺

卫星天线转向架的焊接试验及工艺 2011年12月03日 来源: 摘要:本文阐述焊接试验及数据表明在焊接工艺中,采用普通高强结构钢焊条,通过控制焊接线能量,能够获得良好的焊缝机械性能。解决了特高强度钢板的焊缝强度要求高的难题,实现了卫星天线转向架的焊接 关键词:特高强度钢板 普通高强结构钢焊条 欠匹配 卫星天线转向架是军工产品,主体结构并不复杂,但有刚性要求,在使用过程中,应变形小,焊缝不易开裂。钢板应有很高的强度与很好的可焊性。故采用了从瑞典进口的瑞典钢板公司生产的Domex系列特高强度钢板,牌号为Domex700MCD。 Domex特高强度冷成形钢是按照EN10149-2欧洲标准生产,钢板必须用计算机严格控制的现代化工厂中生产。在低碳和一定锰含量的条件下,加入微量合金元素如铌、钛等细化晶粒,以及超纯净钢水提供的良好冶金条件,决定了钢的最终性能。与普通高强度热轧冷成形钢比较,Domex高强度钢具有更高的铌、钛及钒等合金化元素。主要应用为卡车底盘、移动式起重机和建筑工程机械。很好地满足了卫星天线转向架的性能要求。 由于卫星转向架采用了Domex特高强度冷成形钢板,所以焊前必须进行焊接工艺评定试验。此类钢为低合金钢型。碳当量一般在3.5-4.4范围内.有很好的可焊性,可用气保护焊,手工电弧焊等常用方法焊接。但在焊接材料选用上不同于已往模式,现采用欠匹配, 既选用的焊材强度略低于母材强度。对于3-8mm厚的板,在摄氏零度以上焊接不需要预热和缓冷。 根据转向架的钢板材料与结构特点采用两种形式进行工艺评定试验:一种是对接坡口形式;一种是角接的坡口形式。如图:

1.所需试板牌号与规格:Domex700MCD, 8*150*400两块,8*150*150两块。 1.1钢板的化学成份:

1.2钢板的机械性能:

2.所需焊材的牌号与规格:J707,φ4 2.1焊缝金属化学成份(%):

2.2焊缝金属机械性能:

3.焊接工艺 3.1 装点试板,试板一预留5°反变形。 3.2 采用手工焊,直流反接(DC/RP)。 3.3 尽可能采用小电流、短弧操作,不摆动。J707,φ4mm。焊前须经350℃烘焙1小时。I=150-170A、U=23-27v、V=260mm/min。 3.4 控制层间温度≤250℃。 3.5 逐层分道焊满坡口。 3.6 试板一反面砂轮或气刨清根。 3.7 打磨焊道表面,打印记。 3.8 试板一探伤PT、RT。试板二探伤PT。 4.试板解剖

5 检验项目5.1 焊接接头拉伸,标准GB/T2651-89,共2件,合格标准σb≥630MPa。5.2 冲击试验,试验标准GB/T2650-89,规格5*10*55,每组3件。试验温度-20℃,验收结果Akv≥14J。5.2.1 焊缝冲击,缺口在焊缝中心取样。5.2.2 热区冲击,缺口在距熔合线1mm母材处取样。5.3 弯曲试验标准GB/T2653-89。规格8*30*150面、背弯各1件,弯曲直径D=3a、弯曲角度α=100°。5.4 宏观检查,2件,验收标准JB/T6963-93,焊缝有无裂纹、夹渣等焊接缺陷。5.5 无损检查PT,按JB/T6062-92、RT按GB/T3323-87,Ⅱ级合格。5.6 试验结果

6.转向架的焊接 6.1焊工在焊前应多次练习,确保焊缝质量,焊接过程中不要产生气孔,混入夹渣。 6.2为了焊缝获得高的硬度,强度和低温韧性,保证焊透但不要输入过高的热量,焊接规范I=150-170A、U=23-27v、V=260mm/min。热输入Q=(UI/V)(60/1000)KJ/mm,以0.7-1.0为宜. 6.3焊接材料采用欠匹配,采用J707焊条。强度可低于母材50-70 MPa 7.试验数据分析 采用国产普通高强结构钢J707焊条,σb≥630MPa。由于在焊接工艺上采用小规范,操作过程中严格控制热输入,获得很好的机械性能,σb为711~747MPa强度略低于母材750MPa,而冲击韧性Akv-20℃高于母材,弯曲试验也都合格。成功满足了瑞典进口的瑞典钢板公司生产的Domex700MCD特高强度钢板的性能要求。 8.结论 通过以上两项试验,很好地覆盖了产品所采用的焊接结构形式,试验数据,也证明了所采用的焊接工艺方法是能够保证产品的焊接质量。采用国产普通高强结构钢J707焊条,由于利用小规范,只要严格控制热输入,可获得很好的机械性能。成功地对Domex700MCD特高强度钢板进行了焊接。从而使产品具有很好的刚性与韧性。在满足产品探伤要求的同时,也满足了产品性能要求。在卫星天线转向架同类产品中得到了广泛应用。 (end)

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