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高速铁路是我国当前优先发展的战略性新兴产业,高速客车转向架制造技术是高速客车的一项核心技术。目前CRH3转向架焊接构架所用S355J2W耐候钢完全依靠进口,找到国内钢铁企业生产的能够在强度、韧性、耐候性上与国外转向架制造材料相匹配并具有优良焊接性能的铁道车辆用耐候钢,并选择合适的焊接材料,制定可行的焊接工艺,这对于实现高铁技术装备的高水平的国产化以及控制成本至关重要。根据国内外有关耐候钢焊接性能研究现状及企业实际生产需要,本课题选用S355J2W钢和宝钢生产的09CuPCrNi-A钢作为转向架焊接构架材质,采用在强度上能相匹配的耐候钢用焊丝H08MnSiCuCrNiⅡ实芯焊丝对这两种钢材通过焊接机器人进行自动焊接,焊接成型方式为单面焊双面成型,保护气体为80%Ar+20%CO2混合气体。通过拉伸、弯曲、显微硬度和金相检验这些试验方法对得到的焊接接头常规力学性能和显微组织进行了分析研究。试验结果表明,两种钢材焊接接头具有良好的力学性能。试样均断于远离焊缝的母材处说明接头抗拉强度优于母材,试样断裂前发生了很明显的塑性变形为韧性断裂,弯曲试验没有产生裂纹表明接头具有较好的塑性,接头显微硬度分布情况类似于马鞍型。对拉伸试样断口用扫描电镜进行观察,发现S355J2W钢断口中心与边缘均有大量韧窝为韧性断裂,09CuPCrNi-A钢在试样中心产生开裂,裂缝周围为解理断裂,稍远点的地方有大量的韧窝和少部分准解理发生,断口边缘有大量韧窝为韧性断裂。对钢板中心层进行线扫描发现存在着磷和硫的偏析,造成焊接接头拉伸断口从中层开裂。从常规力学性能上来看国产耐候钢与焊丝均能够满足国产化技术要求。两种钢的焊接接头焊缝组织比较类似,S355J2W钢焊缝组织主要由长条状和块状先共析铁素体,沿晶界向里生长的部分针状铁素体,以及晶粒内珠光体和少量粒状贝氏体组成。表层焊缝局部出现粗大的魏氏体组织,底层焊缝由于受到上层焊道回火作用生成了更多的块状铁素体和珠光体组织,晶粒比较细小密集。09CuPCrNi-A钢焊缝主要由条状和块状先共析铁素体,晶粒内珠光体和少量粒状贝氏体,但在表层和中层焊缝中出现了更多的针状铁素体。