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通过采用薄板结构,轨道客车可以有效减轻自重,节约材料,减少能源消耗,但薄板结构由于拘束度小,焊接又是局部受热,使薄板工件产生不均匀的应力和应变,会造成较严重的焊接变形。等离子弧焊接是近代发展的一种高温新热源、高能量密度的压缩电弧焊接方法,其具有能量集中、电弧可调节性好、焊接速率快、电弧冲击力大等特点,故焊缝热影响区窄小,焊缝质量高,尤其小电流焊时电弧工作稳定,工件焊接变形小,易得到高质量的焊缝成型和金相组织,故为了降低薄板结构焊接时变形,可采用熔入型等离子弧焊进行焊接。为确定熔入型等离子弧焊焊接薄板05CuPCrNi耐大气腐蚀钢轨道车辆用钢的焊接效果,对熔入型等离子弧焊和MAG焊焊接的05CuPCrNi耐大气腐蚀钢的对接和搭接接头的力学性能和组织形态进行研究,以验证熔入型等离子弧焊技术在轨道车辆生产中应用的优越性。本文研究主要内容:通过焊接工艺、拉伸、弯曲、金相、硬度及疲劳试验对ER50-G焊丝焊接的05CuPCrNi MAG焊和熔入型等离子弧焊焊接接头的组织和力学性能进行了研究,比较对比了熔入型等离子弧焊及MAG焊焊接接头的组织和常规力学性能。研究结果表明:2mm厚05CuPCrNi耐大气腐蚀钢熔入型等离子弧焊和MAG焊对接接头均具有良好的拉伸性能,熔入型等离子弧焊接头的抗拉强度要高于MAG焊,拉伸试件断口边缘和中心均为韧窝形态,断裂类型为韧性断裂。熔入型等离子弧焊和MAG焊对接接头均具有良好的弯曲性能。2mm厚05CuPCr Ni耐大气腐蚀钢对接接头硬度值:MAG焊为185HV~220HV,熔入型等离子弧焊为152HV~229HV,两种焊接方法下焊缝硬度值要高于母材。2mm厚05CuPCrNi耐大气腐蚀钢母材室温组织为铁素体和珠光体,MAG焊热影响区显微组织为先共析铁素体、针状铁素体、少量无碳贝氏体和珠光体,焊缝组织为先共析铁素体、侧板条铁素体(无碳贝氏体)和层状珠光体;熔入型等离子弧焊热影响区组织为均匀且细小的铁素体和珠光体,焊缝组织为针状铁素体、块状铁素体和珠光体。熔入型等离子弧焊接头的组织无论是焊缝还是热影响区均比MAG焊细小均匀。两种焊接方法下的搭接接头和对接接头相比均是熔入型等离子弧焊的中值疲劳极限较高,分别提高了225%和58%。熔入型等离子弧焊接头几乎没有余高,焊趾处过渡平滑良好及均匀细小的组织是05CuPCrNi耐大气腐蚀钢熔入型等离子弧焊接头疲劳性能提高的主要原因。熔入型等离子弧焊在焊接2mm厚05CuPCrNi耐大气腐蚀钢时接头的外观、组织和力学性能均优于MAG焊。