地鐵用鋁合金車體枕梁焊接工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁合金領(lǐng)域，涉及鋁合金焊接成型方法，特別涉及一種地鐵用鋁合金車體枕梁焊接工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地鐵在各個城市得到了廣泛應(yīng)用。軌道車輛的不斷提速，對車輛的安全運行提出了越來越高的要求，其中，軌道車輛車體的質(zhì)量和焊接性能對車輛的安全運行具有舉足輕重的作用。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，由于鋁合金的焊接性能較差，車體枕梁極易出現(xiàn)焊接變形及焊縫缺陷，不能滿足軌道車輛車體在高速運行時的力學(xué)性能要求。
[0004]因此，如何滿足地鐵車體對鋁合金枕梁的要求，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所要解決的重要技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種地鐵用鋁合金車體枕梁焊接工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的焊接變形及焊縫缺陷的質(zhì)量問題。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]地鐵用鋁合金車體枕梁焊接工藝，母材選取6005A-T6鋁合金板材，填充材料選取AlMg4.5MnZr，焊接方法采用MIG手工焊和機器人焊接，焊接時保護氣體采用高純氬氣，具體包括以下步驟:
[0008]I)備料:準備鋁合金型材、板材，以及引、收弧板若干；
[0009]2)焊機調(diào)試:在廢板上試焊，檢驗焊縫是否無缺陷，無缺陷則調(diào)試完畢，否則需繼續(xù)調(diào)試；
[0010]3)制作焊縫:用記號筆在距坡口兩側(cè)50mm處劃線，用鋁合金專用不銹鋼碗刷打磨劃線區(qū)域，除去氧化層，用擦拭紙醮丙酮或酒精擦拭坡口及坡口兩側(cè)50_范圍內(nèi)臟物；
[0011]4)組對安裝:將3)處理后的鋁合金板材組對裝在焊接工裝上，調(diào)整各板材位置，使各板材之間的焊縫間隙為O?0.8_ ;
[0012]5)點焊固定:首先采用MIG手工焊反面點焊固定4)的組對板材，然后正面點焊固定組對板材，點焊時單個焊縫長度為45-55_ ；
[0013]6)預(yù)制變形量:翻轉(zhuǎn)工裝制作焊接反變形，上、下及左、右兩側(cè)預(yù)制一樣的反變形量。
[0014]7)焊接:對6)預(yù)制變形量板材的上或左側(cè)打底焊，并填充第一層焊縫；之后，翻轉(zhuǎn)工裝，對下或右側(cè)打底焊，填充第一層焊縫；再后，再次翻轉(zhuǎn)工裝，對上或左側(cè)填充蓋面焊縫，最后再翻轉(zhuǎn)工裝，對下或右側(cè)填充蓋面焊縫；
[0015]8)焊后清理:去除所有引、收弧板，打磨所有的焊接接頭、起收弧位置及所有棱角。
[0016]進一步，步驟2)制作焊縫時打磨清洗范圍為焊縫周邊40-60mm范圍內(nèi)的區(qū)域，打磨深度不超過0.2mm，且打磨紋路平行于焊縫方向。
[0017]進一步，焊接時環(huán)境溫度不低于18°C，濕度不高于60%。
[0018]進一步，步驟7)在打底前還包括對焊縫預(yù)熱的步驟。
[0019]進一步，步驟7)在打底前還包括在每條焊縫添加引、收弧板的步驟，所述引、收弧板材質(zhì)與母材材質(zhì)相同。
[0020]本發(fā)明的有益效果在于:
[0021]本發(fā)明的焊接工藝通過預(yù)制反變形量，可抵消焊接應(yīng)力引起的變形，控制了變形量及錯邊量，同時，通過對焊接過程的交替分步進行，即將現(xiàn)有技術(shù)中一次性焊接完成的工序調(diào)整為兩步，第一步先打底和第一層填充，第二步填充蓋面焊縫，并對整個部件的各個組對交替進行，有效降低焊接應(yīng)力對產(chǎn)品變形及材料的影響，提高了產(chǎn)品合格率，降低了能源消耗，使焊接性能、尺寸偏差能夠達到要求。
【附圖說明】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行說明:
[0023]圖1為本實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為預(yù)制變形量示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。
[0026]如圖1-2所示，本實施例地鐵用鋁合金車體枕梁焊接工藝，母材選取6005A-T6鋁合金板材，填充材料選取AlMg4.5MnZr,焊接方法采用MIG手工焊和機器人焊接，焊接時保護氣體采用高純氬氣，具體包括以下步驟:
[0027]I)備料:準備枕梁型材1、內(nèi)部筋板2、上蓋板3、下蓋板4、補強立板5與補強板6，以及引、收弧板若干；
[0028]2)焊機調(diào)試:在廢板上試焊，檢驗焊縫是否無缺陷，無缺陷則調(diào)試完畢，否則需繼續(xù)調(diào)試；
[0029]3)制作焊縫:用記號筆在距坡口兩側(cè)50mm處劃線，用鋁合金專用不銹鋼碗刷打磨劃線區(qū)域，除去氧化層，用擦拭紙醮丙酮或酒精擦拭坡口及坡口兩側(cè)50_范圍內(nèi)臟物；
[0030]4)組對安裝:將3)處理后的鋁合金板材組對裝在焊接工裝上，調(diào)整各板材位置，使各板材之間的焊縫間隙為O?0.8_ ;
[0031]5)點焊固定:首先采用MIG手工焊反面點焊固定4)的組對板材，然后正面點焊固定組對板材，點焊時單個焊縫長度為45-55_ ；
[0032]6)預(yù)制變形量:翻轉(zhuǎn)工裝制作焊接反變形，上、下及左、右兩側(cè)預(yù)制一樣的反變形量，如圖2所示，圖中所示預(yù)制變形量α，可以在焊接好后，正好抵消焊接應(yīng)力帶來的變形，具體數(shù)值需根據(jù)實際情況進行確定；
[0033]7)焊接:對6)預(yù)制變形量板材的上或左側(cè)打底焊，并填充第一層焊縫；之后，翻轉(zhuǎn)工裝，對下或右側(cè)打底焊，填充第一層焊縫；再后，再次翻轉(zhuǎn)工裝，對上或左側(cè)填充蓋面焊縫，最后再翻轉(zhuǎn)工裝，對下或右側(cè)填充蓋面焊縫；
[0034]8)焊后清理:去除所有引、收弧板，打磨所有的焊接接頭、起收弧位置及所有棱角。
[0035]進一步，步驟2)制作焊縫時打磨清洗范圍為焊縫周邊40-60mm范圍內(nèi)的區(qū)域，打磨深度不超過0.2mm，且打磨紋路平行于焊縫方向。
[0036]進一步，焊接時環(huán)境溫度不低于18°C，濕度不高于60%。
[0037]進一步，步驟7)在打底前還包括對焊縫預(yù)熱的步驟，使材料本體溫度與焊合溫度匹配，有助于提高焊接質(zhì)量。
[0038]進一步，步驟7)在打底前還包括在每條焊縫添加引、收弧板的步驟，所述引、收弧板材質(zhì)與母材材質(zhì)相同，可減少因材質(zhì)不同對不同焊接參數(shù)的不合理選擇導(dǎo)致焊接質(zhì)量的不穩(wěn)定。
[0039]本實施例通過預(yù)制反變形量，可抵消焊接應(yīng)力引起的變形，控制了變形量及錯邊量，同時，通過對焊接過程的交替分步進行，即將現(xiàn)有技術(shù)中一次性焊接完成的工序調(diào)整為兩步，第一步先打底和第一層填充，第二步填充蓋面焊縫，并對整個部件的各個組對交替進行，有效降低焊接應(yīng)力對產(chǎn)品變形及材料的影響，提高了產(chǎn)品合格率，降低了能源消耗，使焊接性能、尺寸偏差能夠達到要求。
[0040]最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和。
【主權(quán)項】
1.地鐵用鋁合金車體枕梁焊接工藝，其特征在于:母材選取6005A-T6鋁合金板材，填充材料選取AlMg4.5MnZr，焊接方法采用MIG手工焊和機器人焊接，焊接時保護氣體采用高純氬氣，具體包括以下步驟: 1)備料:準備鋁合金型材、板材，以及引、收弧板若干； 2)焊機調(diào)試:在廢板上試焊，檢驗焊縫是否無缺陷，無缺陷則調(diào)試完畢，否則需繼續(xù)調(diào)試； 3)制作焊縫:用記號筆在距坡口兩側(cè)50mm處劃線，用鋁合金專用不銹鋼碗刷打磨劃線區(qū)域，除去氧化層，用擦拭紙醮丙酮或酒精擦拭坡口及坡口兩側(cè)50mm范圍內(nèi)臟物； 4)組對安裝:將3)處理后的鋁合金板材組對裝在焊接工裝上，調(diào)整各板材位置，使各板材之間的焊縫間隙為O?0.8mm ; 5)點焊固定:首先采用MIG手工焊反面點焊固定4)的組對板材，然后正面點焊固定組對板材，點焊時單個焊縫長度為45-55mm ； 6)預(yù)制變形量:翻轉(zhuǎn)工裝制作焊接反變形，上、下及左、右兩側(cè)預(yù)制一樣的反變形量； 7)焊接:對6)預(yù)制變形量板材的上或左側(cè)打底焊，并填充第一層焊縫；之后，翻轉(zhuǎn)工裝，對下或右側(cè)打底焊，填充第一層焊縫；再后，再次翻轉(zhuǎn)工裝，對上或左側(cè)填充蓋面焊縫，最后再翻轉(zhuǎn)工裝，對下或右側(cè)填充蓋面焊縫； 8)焊后清理:去除所有引、收弧板，打磨所有的焊接接頭、起收弧位置及所有棱角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述地鐵用鋁合金車體枕梁焊接工藝，其特征在于:步驟2)制作焊縫時打磨清洗范圍為焊縫周邊40-60mm范圍內(nèi)的區(qū)域，打磨深度不超過0.2mm，且打磨紋路平行于焊縫方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述地鐵用鋁合金車體枕梁焊接工藝，其特征在于:焊接時環(huán)境溫度不低于18°C，濕度不高于60%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述地鐵用鋁合金車體枕梁焊接工藝，其特征在于:步驟7)在打底前還包括對焊縫預(yù)熱的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述地鐵用鋁合金車體枕梁焊接工藝，其特征在于:步驟7)在打底前還包括在每條焊縫添加引、收弧板的步驟，所述引、收弧板材質(zhì)與母材材質(zhì)相同。
【專利摘要】本發(fā)明公開了地鐵用鋁合金車體枕梁焊接工藝，具體包括：1)備料；2)焊機調(diào)試；3)制作焊縫；4)組對安裝；5)點焊固定；6)預(yù)制變形量：翻轉(zhuǎn)工裝制作焊接反變形，上、下及左、右兩側(cè)預(yù)制一樣的反變形量；7)焊接：對預(yù)制變形量板材的上或左側(cè)打底焊，并填充第一層焊縫；之后，翻轉(zhuǎn)工裝，對下或右側(cè)打底焊，填充第一層焊縫；再后，再次翻轉(zhuǎn)工裝，對上或左側(cè)填充蓋面焊縫，最后再翻轉(zhuǎn)工裝，對下或右側(cè)填充蓋面焊縫；8)焊后清理。通過預(yù)制反變形量和對焊接過程的交替分步進行，可抵消焊接應(yīng)力引起的變形，控制了變形量及錯邊量，有效降低焊接應(yīng)力對產(chǎn)品變形及材料的影響，提高了產(chǎn)品合格率，使焊接性能、尺寸偏差能夠滿足要求。
【IPC分類】B23K35-38, B23K9-02, B23K9-235, B23K9-173, B23K9-23
【公開號】CN104607774
【申請?zhí)枴緾N201410829967
【發(fā)明人】馬青梅, 韓文宇, 高俠, 李德江
【申請人】遼寧忠旺集團有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月26日