《铸造技术》

文章标题:G20Mn5QT 低合金铸件缺欠的焊补工艺研究

文章作者:马 凯 1,边惠惠 2,魏 晓 1,高志雄 1,3,肖 骞 4,李剑波 5
关 键 字:低合金铸钢;焊补;热影响区脆化;残余应力控制;工艺评定
文章摘要:
针对 G20Mn5QT 低合金铸钢在轨道交通制动夹钳座等关键部件中出现的铸造缺陷,系统研究其高质量焊补修复工艺,以提升缺陷修复质量与构件服役可靠性。G20Mn5QT 作为一种广泛应用于转向架、制动系统等关键承载部件的低合金铸钢,其铸造过程中常因工艺波动产生气孔、夹渣、裂纹等缺陷,严重影响构件使用寿命与行车安全。 焊补是修复此类缺陷、降低生产成本、提高材料利用率的关键技术手段,但由于 G20Mn5QT 碳当量较高(0.48~0.64),组织以马氏体为主,焊接过程中易出现热影响区脆化、冷裂纹及残余应力集中等问题,对焊接工艺提出了严格要求。 基于此,采用焊 条 电 弧 焊 方 法,选用低氢高韧性焊材 ESAB OK48.04,系统研究预热温度、层 间 温 度、热输入等关键参数对焊接接头组织与性能的影响。 通过力学性能测试、硬度分析及金相观察,综合评价焊补接头的综合性能。 研究表明,在预热(200±10) ℃、层间温度 210~300 ℃、热输入 1.0~1.8 kJ/mm 的工艺条件下,焊补接头抗拉强度达 571 MPa 以上,断后伸长率不低于 27%,-40 ℃冲击功最高达 130 J,焊缝与热影响区硬度分布合理,组织过渡连续,无裂纹、气孔等缺陷。 通过优化的焊补工艺,可实现 G20Mn5QT 铸钢缺陷的高质量修复,接头强度与母材相当,低温韧性显著提升。