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我国高速轨道客车制造技术正处于战略性发展阶段,高速客车的转向架制造技术是高速客车的核心技术之一,我国时速200~300km/h的高速轨道客车转向架采用S355J2结构钢制造。转向架为钢制焊接结构,焊后会出现局部区域或者整体的变形,因此焊后需进行必要的矫正工艺处理。由于转向架尺寸大、结构复杂,目前通常采用火焰矫正方式。本文首先针对高速轨道客车转向架用钢S355J2实施火焰矫正技术所能产生的相关问题进行试验分析,重点围绕火焰矫正处理对母材的组织、性能影响分析,验证火焰矫正的可操作性,及最佳的火焰矫正加热温度;然后根据转向架焊接构架后续需进行消应力退火的工艺特点,探讨后续热处理工艺能否对火焰矫正区的组织和性能产生不利的影响,从而最终确定转向架用钢S355J2结构钢的火焰矫正工艺方案。本文采用两种加热方式进行火焰矫正试验,分别为在装有KSY可控硅温度控制器的箱式加热炉内进行热模拟试验,以及采用氧乙炔气焊炬进行火焰矫正,利用红外测温仪进行温度测定。将S355J2结构钢分别进行中温加热(600℃、650℃、700℃)和高温加热(750℃、800℃)的火焰矫正试验,然后将火焰矫正试样分别进行显微组织观察试验,拉伸、弯曲及硬度测定等动载荷试验,以及冲击载荷试验。最后对试样的火焰矫正区分别进行正火和退火处理,确定转向架焊接构架为消除残余应力应采用的后续热处理方案。研究结果表明:通过箱式加热炉模拟火焰矫正试验中,S355J2结构钢经过低于750℃加热温度火焰矫正后,试样的微观组织变化不大,形貌与母材相似;而加热温度为800℃时,试样的微观组织有了细微变化,片状珠光体部分转变为粒状珠光体,铁素体组织变化不大。对经不同温度火焰矫正试验的试样性能试验分析,当试样加热温度为800℃时,即明显超过相变温度,抗弯性能、断后延伸率及冲击功等均满足性能要求,但材料的硬度、强度均有明显下降,尤其是屈服强度已达不到工艺要求。当试样加热温度为700℃时,材料的显微组织和整体性能保持程度较好。考虑到实际火焰矫正与模拟试验的区别,最终推荐S355J2结构钢的最佳火焰矫正温度为730~750℃。对S355J2结构钢火焰矫正区分别进行正火和退火热处理,从微观组织角度考虑,经正火处理后组织中晶粒细化现象明显,但退火处理后组织中片状珠光体均匀分布于组织中,与母材形貌更为接近;从机械性能角度考虑,800℃火焰矫正后经正火与退火处理时硬度相差不大,但600℃和700℃火焰矫正后,正火处理硬度值下降,退火处理硬度值反而升高,尤其是600℃火焰矫正再经退火处理,硬度值比退火前增大了17.1%。综合考虑,S355J2结构钢火焰矫正区更适合后续退火热处理,即消应力退火对火焰矫正区组织性能不会产生不利影响。