如何进行耐候钢05CuPCrNi的等离子弧焊

    以200km/h动车组项目为例，大面积侧墙板拼接采用穿透型等离子弧焊，不仅大大提高了生产率，而且焊接质量也得到极大改善。

   (1)工况  侧墙板规格为25500mm×3500mm×2.5mm，须21块尺寸为1230mm×3500mm×2.5mm的05CuPCrNi冷轧板拼接。05CuPCrNi是在09CuPCrNi-B(GB/T 4171-2000标准为Q295GNHL)基础上降碳制成，其塑性、耐蚀性和焊接性均优于09CuPCrNi。

   (2)焊接性分析  母材含磷量达0.07%~0.12%，Cu、Cr、Ni的含量都达到0.5%，故有一定的裂纹敏感性。穿透型等离子弧高速焊（焊接速度在0.5 m/min以上）以及局部装配间隙超差也容易产生未焊透、未熔合、咬边和弧坑裂纹等缺陷。

   (3)焊接工艺

   1)焊接装置：系统采用美国Jefline公司的WFS168纵缝焊接装置配Thermal Dynamics公司的WC-100B等离子弧焊机、PWM-300水冷枪和9500程控系统。工作流程如图4-6所示。

    图4-6    平板自动拼接系统工作流程示意图

   2)防裂措施：

    ①以精确下料手段，保证板边直线度为0.5mm/m，对角线误差小于1mm。组对时对缝间隙不大于0.6mm。

    ②选择H00Cr21Ni10超低碳不锈钢焊丝，不仅有助于降低裂纹倾向，且可提高焊接速度（因不锈钢热导率小）。

    ③选择合适的焊接参数，并在设定钨极内缩量后，以弧长控制器保持其弧长稳定。

   3)焊接参数：见表4-51。

    表4-51    05CuPCrNi等离子弧焊焊接参数

    注：离子气与保护气体均为纯Ar

   (4)结果分析  以上述工艺焊接，3.5m长焊缝可无接头一次连续焊成，焊缝成形美观，余高仅0. 2mm。试板无损探伤无缺陷，力学性能试验合格(σs= 455~470MPa，冷弯180°)。故该工艺已在十余种不同规格高速动车组侧墙板的焊接中得到推广应用。

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