移动式交流闪光焊接不良断面分析

2017-06-28上海铁路局科研所

上海铁道增刊 2017年1期

关键词：灰斑落锤移动式

贺颂上海铁路局科研所

移动式交流闪光焊接不良断面分析

贺颂上海铁路局科研所

针对地铁公司移动式焊轨车存在闪光焊接质量问题，组织探讨研究，对存在的问题进行分析处理，提出解决意见。

灰斑；工艺参数；闪光焊接

1 概况

国内某地铁焊轨车间在做日常生产检验时，10个复检接头有3个出现异常，属于不合格接头。该地铁公司采用的是LR1200移动式交流闪光焊机，目前焊轨设备为2010年4月份交付使用，至今焊接大约3000个接头。焊接型式检验参数通过时间为2011年。2016年5月进行生产检验，发现有部分焊接曲线在阶段4出现5 s以上的断路，大电流。同时焊接10根实验钢轨，进行落锤实验，3.2 m的高度，其中有1根出现一锤断裂，2根第二锤断裂的情况，还有灰斑超标的情况。落锤情况如表1所示。2011年通过的检验参数如图1所示。

表1 落锤实验情况

图1 型式检验通过参数

2 不合格接头分析

2.1 2号接头

2号接头1锤断裂，断面面貌如图2所示。相对应的焊接曲线如图3所示。根据焊接曲线判断，并未发现明显的异常现象，焊接过程顺利完成，焊接曲线趋势正确。三角区灰斑较为明显，属于暗灰板，一般认为此处热量较多，热量充足或爆破剧烈形成凹坑，再后续的闪光中无法使堆积的硅酸盐类物质排出，融化后的金属层中形成的夹杂物。右侧轨底端口较平齐。

图2 2号接头断面图照

图3 2号接头焊接曲线

2.2 6号接头

6号接头2锤断裂，断面面貌如图4所示，相对应的焊接曲线如图5所示。根据焊接曲线判断，阶段3、4过渡不顺利存在着3 s左右的短路，其中还有大电流存在，阶段6有点存在提前短路的情况。整个焊接过程较为顺利，焊接曲线趋势正确。轨角区域灰斑较为明显，上露头，面积较大超标，属于光亮型灰斑。一般认为此处热量不足，爆破程度不够不足以将夹杂物飞溅出去，在表层区形成堆积，被不断爆破飞溅的液态金属流动区一层层覆盖，成为更深层的夹杂物。可以从断面图片上看出来，真个端面的撕裂源就是从左侧的轨底角开始的，这个位置灰斑的存在，严重影响了钢轨的力学性能。

图4 6号接头断面照

图5 6号接头焊接曲线

2.3 8号接头

8号接头2锤断裂，断面面貌如图6所示，焊接曲线如图7所示。根据焊接曲线判断，阶段3、4同样存在过渡不顺利的情况，5s左右的断路，焊接过程较顺利完成，焊接曲线趋势正确。2区灰斑较为明显，单个面积并未超标，属于暗灰斑，一般认为此处热量较多，热量充足或爆破剧烈形成凹坑，再后续的闪光中无法填充，融化后的金属层中形成的夹杂物，属于结合力薄弱地带。这个时候适当的可以减小阶段4的焊接电压，以后期降低爆破程度，或者增加顶锻量，把为数不多的灰斑排挤出端面。