关于备胎架连接板断裂的原因分析

关于备胎架连接板断裂的原因分析

1、问题简要描述

xxxx事业部装配的计生号为计生xxxx流水号：xxxx车搭完上装后，在进行150Km路试时，发现xxxx公司生产的备胎架连接板断裂。

根据提供图片，观察裂纹处为两板对接焊缝处。

2、调查过程简述

（1）调查产品名称为：备胎架连接板；为车架公司加工产品；车架公司资料室查得图纸上描述备胎架连接板为固定架，基础上面80mm处拼焊后加工后的产品；图纸上材料牌号为厚度为8mm的碳素结构钢Q235a；

（2）现场查看时发现具体生产加工时采用汽车大梁板材料厚度为8mm 的510L汽车大梁板替代，实际对焊焊接工艺为低合金高强度钢Q345焊接工艺；在现场对该产品上取机械性能样三组，其中原材料（510L）钢板两组；现场加工510l 对焊板一组，委托送检；

（3）整理调查及实验分析结果，列出问题；

3、理化试验分析结果

（1）化学成分（材料牌号510L），510L属低合金钢

①依据GB/T 4336-2002 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法(常规法)测得化学成分如下：：

结果符合GB/T 3273-2005 汽车用大梁板钢带和钢板要求

②510L焊接特点

碳当量的计算（其中GB/T 3273-2005中规定，Ni/Cu/Cr含量各不大于0.030%，V/Ti/Nb总含量不大于0.025%）：

Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5=(0.20+1.60/6+0.030/15+0.030/15+0. 030/5+0.025/5)%=0.48%≥0.45%,可见510L的焊接性能不是很好，需要在焊接时制定焊接工艺；

（2）机械性能

①经查，该材料在6.14已委托金鼎公司机械性能试验，实测数据：

抗拉强度：Rm=611 MPa；屈服强度为：Re=530 MPa；伸长率：A=27%，冷弯性能良好；

其结果符合GB/T 3253-2008 汽车大梁用热轧钢板和钢带标准；

②510L对焊后按照GB/T 2652-2008 焊缝及熔敷金属拉伸试验方法测度结

果为：抗拉强度：Rm=435 MPa，断于焊缝中心处，无明显塑性变形；

（3）对焊试样拉伸断裂后断口与金相组织

①拉伸试样断口发现有气孔、夹渣存在；

②原材料金相组织：铁素体+少量珠光体，依据GB/T 13299-91带状组织评级

为AⅠ级，符合技术标准要求；

③焊缝金相组织

（a）基本金属（铁素体+少量珠光体）(b) 部分相变区（未发生转变的铁素体+

细小的铁素体+少量珠光体

（c）细晶区（细铁素体+少量珠光体）

（d）粗晶区（过热区）：粗大铁素体+ (e)焊缝熔合区组织，粗大铁素体+ 魏氏组织+少量珠光体少量珠光体

4、初步原因分析

（1）原材料化学成分、机械性能结果均符合技术要求，非原材料材质原因；（2）图纸要求为Q235a (δ=8mm) ，而实际用材料为510L替代，焊接工艺却采用Q345（16Mn）焊接工艺；

（3）焊接工艺及其工艺参数因钢种类别及材料牌号不同而不同，由此得来的力学性能参数（如焊接后抗拉强度、塑性和韧性）亦不同；计算碳当量为0.48%大于0.45%（经验表明：当碳当量＜0.4%时，钢材焊接冷裂倾向不大，焊接性能良好；当碳当量为0.4%-0.6%时，钢材焊接冷裂倾向较显著，焊接性能较差，焊接时需要预热钢材或采取其他工艺措施来防止裂纹），疑问用510L 材料焊接时采用Q345焊接工艺是否可行，是否通过焊接工艺评定或工艺试验论证，未得到有关资料证实；

（4）对焊试样拉伸横向断口处发现有气孔、夹渣现象存在；

（5）金相组织分析结果，焊缝熔合区铁素体过于粗大，严重影响塑性，脆性增加，韧性降低；

（6）可能存在焊接残余应力，无法测量；