RS590轮辋用钢焊缝开裂原因分析

Weld Cracking Analysis of RS590 Steel Wheel Rim by Flash Butt Welding

摘要: 本文通过成分分析、力学性能检验、硬度实验和光学显微镜、扫描电子显微镜等分析了闪光对焊RS590钢轮辋焊缝开裂的原因。结果表明，焊缝存在的魏氏体组织使焊缝塑性变差，并在校正工序的应力作用下由氧化夹杂物产生的裂纹源不断扩展，导致轮辋在校正时产生开裂。优化闪光对焊工艺，控制焊缝奥氏体晶粒尺寸，是降低RS590车轮轮辋开裂比率的根本方法。

图 1 两种典型的开裂情况

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图 2 焊缝开裂处的硬度实验结果

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图 3 焊缝未开裂处的硬度实验结果

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图 4 母材(a)与焊缝(b)的金相组织

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图 5 扫描电镜下微观断口形貌

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表 1 RS590钢的化学成分（质量分数，%）

C Si Mn P S Al Nb

0.04~0.10 0.10~0.60 1.00~1.70 ≤0.030 ≤0.015 ≥0.020 ≤0.080

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表 2 RS590钢的力学性能

试样方向屈服强度/MPa 抗拉强度/MPa A₅₀/% 180°弯曲

标准横向 480~580 580~680 ≥24 d=1.0a
母材横向 531 618 31.5 合格
母材纵向 499 592 34 合格
焊缝纵向 493 587 28 开裂

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表 3 夹杂物的评级

夹杂物类别 A B C D DS

标准 ≤1.0 ≤1.0 ≤1.5 ≤1.5 ≤1.0
实物 0 0 0 1.5 0.5

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表 4 夹杂物的化学成分（质量分数，%）

O Al S Ca Mn Fe

13.92 1.51 30.47 44.62 3.16 6.32

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[1]	刘克文, 于大明. 汽车钢圈闪光对焊接头的组织性能研究. 现代焊接, 2013(11):23
[2]	惠亚军, 李文远, 潘辉, 等. 闪光对焊焊接380CL钢轮辋焊缝开裂原因分析. 机械工程材料, 2016,40(10):100 doi: 10.11973/jxgccl201610022
[3]	崔忠圻, 覃耀春. 金属学与热处理. 北京: 机械工业出版社, 1994
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[5]	朱苗勇, 杜刚, 阎立懿. 现代冶金学. 北京: 冶金工业出版社, 2011
[6]	李敏, 宋振官. 380CL钢制轮辋焊缝开裂分析. 宽厚板, 2013,19(4):28 doi: 10.3969/j.issn.1009-7864.2013.04.009

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图(5) / 表(4)

C	Si	Mn	P	S	Al	Nb
0.04~0.10	0.10~0.60	1.00~1.70	≤0.030	≤0.015	≥0.020	≤0.080

O	Al	S	Ca	Mn	Fe
13.92	1.51	30.47	44.62	3.16	6.32