動車用Q345A與SS400P異種鋼焊接工藝研究

毛波 袁翔

300k m/h的動車組是目前我國運行速度最快的列車。由于其運行速度高，工作環境惡劣，因此對機車車輛的結構材料要求較高，特別是車輛底部的懸掛件。由國產化的需要，300k m/h動車APU/ARF箱體懸掛吊耳、變壓器安裝梁等重要部位將采用6mm的Q345A材料替代原日本進口的SS400P材料。由于其他部位的材料不變，所以形成了Q345A+SS400P的典型異種金屬焊接結構。為了對該兩種材料制定出合理的焊接參數，保證焊接接頭具有所要求的使用性能，本文對 Q345A與SS400P材料及異種鋼焊接性能進行了研究。

1. 焊接材料及焊接方法

（1）試驗材料 6mm 的Q345A和SS400P的供貨狀態為熱軋態，其化學成分及力學性能如表1所示。

（2）焊接材料及焊接方法的選擇 焊接材料依據母材的力學性能，選擇相應強度級別的焊接材料；依據設計要求和生產實際情況，焊絲選用國產ER50—6焊絲。

焊接方法結合以往單獨焊接SS400P和Q345A的經驗，以及板材的厚度、焊縫成形、焊接飛濺傾向、焊接效率和熔深等，我們排除了焊條電弧焊以及鎢極氬弧焊，而采用了80%Ar+20% CO2熔化極富氬氣體保護焊。

2. 焊接工藝

（1）碳當量計算 按國際焊接學會（IIW）推薦公式計算出SS400P的碳當量為0.248%，Q345A的碳當量為0.361%。由計算結果可知，兩種材料的淬硬傾向不大，焊接性優良。同時在工作中實際板厚為6mm，溫度也高于+5℃，焊接時可以不預熱。

（2）材料微觀金相 我們對兩種試驗材料的金相進行了微觀檢測，其顯微組織如圖1、圖2所示。

從圖中可以看出，Q345A微觀金相基體組織是呈帶狀分布的鐵素體+珠光體， SS400P微觀金相基體組織是呈細顆粒狀分布的鐵素體+珠光體，兩種材料的基體組織差異不大，有利于焊接。……