專利名稱：一種鎂合金自行車車架的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬加工的技術(shù)領(lǐng)域，涉及到鎂合金自行車車架的研制和生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
鎂合金具有比重輕、比剛度比強(qiáng)度高、阻尼減震性好以及易于機(jī)械加工等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為21世紀(jì)綠色工程材料，在自行車、汽車、摩托車等車輛領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。焊接是結(jié)構(gòu)件成型的主要方法之一，鎂合金結(jié)構(gòu)件的廣泛應(yīng)用，焊接問題必須得到解決。由于鎂合金具有熔點(diǎn)低、線膨脹系數(shù)及導(dǎo)熱系數(shù)高，導(dǎo)致鎂合金在焊接過程中更易出現(xiàn)氧化燃燒、變形大以及熱影響區(qū)過寬等問題，難以獲得與母材性能相匹配的焊接接頭，這對(duì)鎂合金焊接提出了較高的要求。本發(fā)明從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，研究了鎂合金自行車架的生產(chǎn)加工方法，為鎂合金型材的廣泛應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鎂合金自行車車架的生產(chǎn)加工方法。通過該方法可成功的進(jìn)行鎂合金自行車車架的生產(chǎn)加工。
本發(fā)明的技術(shù)方案是根據(jù)設(shè)計(jì)需要制造相應(yīng)的鎂合金型材，車鉤采用工業(yè)態(tài)輕合金熔鑄而成，并在材料表面鍍上保護(hù)膜；根據(jù)設(shè)計(jì)圖要求制作相應(yīng)的車架胎具；按一定的尺寸對(duì)鎂合金管材進(jìn)行車削加工，將需要焊接的車架管材部位進(jìn)行銑削加工，接頭部位按管材間的相貫線做成弧形；焊前對(duì)焊接接頭部位進(jìn)行的機(jī)械清理，隨后用酸堿溶液清洗以除去表面的油脂和氧化膜，最后用清水沖洗表面的殘留液體，烘干后備用；在胎具上分別對(duì)車架部件進(jìn)行雙面平行點(diǎn)焊固定，固定順序采用由簡(jiǎn)到繁的原則，即先固定車前主梁與車叉套筒，隨后將下梁與車叉套筒及腳踏套筒固定，再將主梁與前梁及腳踏套筒固定，而車后梁先與車鉤焊接后再與主梁進(jìn)行固定，后梁與車鉤的焊接順序是先焊后斜梁與車鉤，再焊后橫梁與車鉤；全部固定后采用脈沖鎢極氬弧焊技術(shù)進(jìn)行焊接，使用AZ61或AZ92焊絲作為填充金屬；焊接采用特制的大噴嘴進(jìn)行保護(hù)；焊后進(jìn)行去應(yīng)力退火，以除去殘余應(yīng)力。
本發(fā)明的效果和益處是提供了一種有效的鎂合金自行車車架的生產(chǎn)加工方法。該方法采用焊前雙面對(duì)稱電焊固定，焊后熱處理的工藝，克服了鎂合金焊后嚴(yán)重變形的問題，采用特制的氣體保護(hù)措施克服了鎂合金在焊接過程中易于氧化燃燒的特點(diǎn)；方法簡(jiǎn)便實(shí)用，可方便地用于自動(dòng)焊或手工焊過程。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明圖1是典型的鎂合金自行車車架的示意圖。
圖2(a)車架管材接頭部位主視圖。
圖3(b)車架管材接頭部位俯視圖。
圖3(a)焊槍噴嘴結(jié)構(gòu)圖。
圖3(b)保護(hù)氣出口示意圖。
圖中1.車叉套筒，2.前橫梁，3.前斜梁，4.主梁，5.后斜梁撐桿，6.后斜梁，7.車鉤，8.后橫梁，9.后橫梁撐桿，10.腳踏套筒。
具體實(shí)施例方式
步驟1根據(jù)需要制造相應(yīng)的鎂合金管材，車鉤采用工業(yè)態(tài)鎂合金熔鑄而成，并進(jìn)行表面防腐蝕處理；步驟2，根據(jù)設(shè)計(jì)要求制作相應(yīng)的車架胎具；步驟3按設(shè)計(jì)圖對(duì)鎂合金管材進(jìn)行車銑加工，將待焊的車架管材接頭部位按它們之間的相貫線全部銑至相貫線尺寸，具體加工部位有前橫梁2與車叉套筒1、主梁4的結(jié)合處，主梁4與10的結(jié)合面，前斜梁3與車叉套筒1、腳踏套筒10的結(jié)合面，后斜梁6與主梁4的結(jié)合面，后橫梁8與腳踏套筒10的結(jié)合面，后斜梁撐桿5與后斜梁6的結(jié)合面，后橫梁撐桿9與后橫梁8的結(jié)合面；步驟4焊前對(duì)焊接接頭部位進(jìn)行的機(jī)械清理，并用酸堿溶液清洗以除去表面的油脂和氧化膜，最后用清水沖洗表面的殘留液體，烘干后備用；步驟5在胎具上分別對(duì)車架待焊部件進(jìn)行雙面對(duì)稱點(diǎn)焊固定，如附圖2所示，固定順序采用由簡(jiǎn)到繁的原則，即先固定前橫梁2與車叉套筒1，再將前斜梁3與車叉套筒1及腳踏套筒10固定，再將主梁4與前橫梁2及腳踏套筒10固定，而后梁6、8先與車鉤7焊接后再與主梁4及腳踏套筒10進(jìn)行固定，后梁6、8與車鉤的焊接順序是先焊后斜梁6與車鉤7，再焊后橫梁8與車鉤7；步驟6全部固定后采用脈沖鎢極氬弧焊技術(shù)進(jìn)行焊接，使用AZ61或AZ91焊絲作為填充金屬，焊接時(shí)使用特制的大噴嘴以利于熔池的保護(hù)，其噴嘴形狀如附圖3所示，焊接順序與固定順序大體相同，焊接時(shí)應(yīng)盡量壓低電弧(弧長(zhǎng)不大于2.0mm)，以充分發(fā)揮電弧的陰極破碎作用并使熔池受到攪拌便于氣體逸出熔池，其主要焊接工藝參數(shù)為焊接電流50-100A，電弧長(zhǎng)度0.5-2.0mm，焊絲直徑1.5-3mm，氣體流量14-18L/min，鎢極直徑1.6-3.2mm；步驟7焊后進(jìn)行去應(yīng)力退火，退火溫度150-300℃，除去焊接過程中的殘余應(yīng)力。
權(quán)利要求
1.一種鎂合金自行車車架的生產(chǎn)方法，其特征在于，生產(chǎn)步驟是a.車架的基體結(jié)構(gòu)采用具用保護(hù)層結(jié)構(gòu)的、高性能變形鎂合金管材，采用工業(yè)態(tài)輕合金熔鑄成的車鉤(7)，表面進(jìn)行防腐處理；b.將待焊的車架管材接頭部位按它們之間的相貫線全部銑至相貫線尺寸，具體加工部位有前橫梁(2)與車叉套筒(1)、主梁(4)的結(jié)合面，主梁(4)與腳踏套筒(10)的結(jié)合面，前斜梁(3)與車叉套筒(1)、腳踏套筒(10)的結(jié)合面，后斜梁(6)與主梁(4)的結(jié)合面，后橫梁(8)與腳踏套筒(10)的結(jié)合面，后斜梁撐桿(5)與后斜梁(6)的結(jié)合面，后橫梁撐桿(9)與后橫梁(8)的結(jié)合面；c.焊前對(duì)待焊接接頭部位進(jìn)行機(jī)械清理，并用酸堿溶液清洗以除去表面的油脂和氧化膜，最后用清水沖洗表面的殘留液體，烘干后備用；d.待焊部件進(jìn)行雙面對(duì)稱點(diǎn)焊固定，固定順序采用由簡(jiǎn)到繁的原則，即先固定前橫梁(2)與車叉套筒(1)，再將前斜梁(3)與車叉套筒(1)及腳踏套筒(10)固定，再將主梁(4)與前橫梁(2)及腳踏套筒(10)固定，而后梁(6，8)先與車鉤(7)焊接后再與主梁(4)及腳踏套筒(10)進(jìn)行固定，后梁(6，8)與車鉤的焊接順序是先焊后斜梁(6)與車鉤(7)，再焊后橫梁(8)與車鉤(7)；e.全部固定后，采用脈沖鎢極氬弧焊技術(shù)進(jìn)行焊接，使用AZ92或AZ61鎂合金焊絲作為填充金屬，焊接時(shí)，焊槍的大噴嘴利于熔池的保護(hù)，焊接順序與固定順序相同，壓低電弧，以充分發(fā)揮電弧的陰極破碎作用并使熔池受到攪拌便于氣體逸出熔池，其中，焊接電流50-100A，電弧長(zhǎng)度0.5-2.0mm，焊絲直徑1.6-3mm，氣體流量14-18L/min，鎢極直徑1.6-3.2mm；f.焊后進(jìn)行去應(yīng)力退火，退火溫度為150-300℃。
全文摘要
一種鎂合金自行車車架的生產(chǎn)方法屬于有色金屬加工的技術(shù)領(lǐng)域，涉及到鎂合金自行車車架的研制和生產(chǎn)方法。該方法使用具用保護(hù)層結(jié)構(gòu)的、高性能變形鎂合金型材作為車架的基體，使用交流脈沖氬弧焊工藝進(jìn)行焊接，選用AZ92或AZ61鎂合金焊絲作為填充金屬。該工藝主要分三步進(jìn)行首先，將車架管材的連接部位按它們之間組成的相貫線加工成弧形；其次，將待連接部位進(jìn)行對(duì)稱點(diǎn)焊固定；最后，焊槍端部使用特制的噴嘴進(jìn)行保護(hù)，采用短弧交流脈沖氬弧焊工藝進(jìn)行焊接。該方法能有效地克服鎂合金車架焊接過程中的氧化燃燒、焊接變形、焊縫成型差等缺陷，焊縫成型美觀、接頭質(zhì)量高，實(shí)現(xiàn)了鎂合金自行車車架的高效、優(yōu)質(zhì)連接。
文檔編號(hào)B62K3/02GK1526601SQ0313404
公開日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2003年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月20日
發(fā)明者劉黎明, 苗玉剛 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)