地铁用铝合金车体枕梁焊接工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于铝合金领域，涉及铝合金焊接成型方法，特别涉及一种地铁用铝合金车体枕梁焊接工艺。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的不断发展，地铁在各个城市得到了广泛应用。轨道车辆的不断提速，对车辆的安全运行提出了越来越高的要求，其中，轨道车辆车体的质量和焊接性能对车辆的安全运行具有举足轻重的作用。
[0003]现有技术中，由于铝合金的焊接性能较差，车体枕梁极易出现焊接变形及焊缝缺陷，不能满足轨道车辆车体在高速运行时的力学性能要求。
[0004]因此，如何满足地铁车体对铝合金枕梁的要求，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种地铁用铝合金车体枕梁焊接工艺，以解决现有技术中存在的焊接变形及焊缝缺陷的质量问题。
[0006]为达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0007]地铁用铝合金车体枕梁焊接工艺，母材选取6005A-T6铝合金板材，填充材料选取AlMg4.5MnZr，焊接方法采用MIG手工焊和机器人焊接，焊接时保护气体采用高纯氩气，具体包括以下步骤:
[0008]I)备料:准备铝合金型材、板材，以及引、收弧板若干；
[0009]2)焊机调试:在废板上试焊，检验焊缝是否无缺陷，无缺陷则调试完毕，否则需继续调试；
[0010]3)制作焊缝:用记号笔在距坡口两侧50mm处划线，用铝合金专用不锈钢碗刷打磨划线区域，除去氧化层，用擦拭纸醮丙酮或酒精擦拭坡口及坡口两侧50_范围内脏物；
[0011]4)组对安装:将3)处理后的铝合金板材组对装在焊接工装上，调整各板材位置，使各板材之间的焊缝间隙为O?0.8_ ;
[0012]5)点焊固定:首先采用MIG手工焊反面点焊固定4)的组对板材，然后正面点焊固定组对板材，点焊时单个焊缝长度为45-55_ ；
[0013]6)预制变形量:翻转工装制作焊接反变形，上、下及左、右两侧预制一样的反变形量。
[0014]7)焊接:对6)预制变形量板材的上或左侧打底焊，并填充第一层焊缝；之后，翻转工装，对下或右侧打底焊，填充第一层焊缝；再后，再次翻转工装，对上或左侧填充盖面焊缝，最后再翻转工装，对下或右侧填充盖面焊缝；
[0015]8)焊后清理:去除所有引、收弧板，打磨所有的焊接接头、起收弧位置及所有棱角。
[0016]进一步，步骤2)制作焊缝时打磨清洗范围为焊缝周边40-60mm范围内的区域，打磨深度不超过0.2mm，且打磨纹路平行于焊缝方向。
[0017]进一步，焊接时环境温度不低于18°C，湿度不高于60%。
[0018]进一步，步骤7)在打底前还包括对焊缝预热的步骤。
[0019]进一步，步骤7)在打底前还包括在每条焊缝添加引、收弧板的步骤，所述引、收弧板材质与母材材质相同。
[0020]本发明的有益效果在于:
[0021]本发明的焊接工艺通过预制反变形量，可抵消焊接应力引起的变形，控制了变形量及错边量，同时，通过对焊接过程的交替分步进行，即将现有技术中一次性焊接完成的工序调整为两步，第一步先打底和第一层填充，第二步填充盖面焊缝，并对整个部件的各个组对交替进行，有效降低焊接应力对产品变形及材料的影响，提高了产品合格率，降低了能源消耗，使焊接性能、尺寸偏差能够达到要求。
【附图说明】
[0022]为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明:
[0023]图1为本实施例结构示意图；
[0024]图2为预制变形量示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0026]如图1-2所示，本实施例地铁用铝合金车体枕梁焊接工艺，母材选取6005A-T6铝合金板材，填充材料选取AlMg4.5MnZr,焊接方法采用MIG手工焊和机器人焊接，焊接时保护气体采用高纯氩气，具体包括以下步骤:
[0027]I)备料:准备枕梁型材1、内部筋板2、上盖板3、下盖板4、补强立板5与补强板6，以及引、收弧板若干；
[0028]2)焊机调试:在废板上试焊，检验焊缝是否无缺陷，无缺陷则调试完毕，否则需继续调试；
[0029]3)制作焊缝:用记号笔在距坡口两侧50mm处划线，用铝合金专用不锈钢碗刷打磨划线区域，除去氧化层，用擦拭纸醮丙酮或酒精擦拭坡口及坡口两侧50_范围内脏物；
[0030]4)组对安装:将3)处理后的铝合金板材组对装在焊接工装上，调整各板材位置，使各板材之间的焊缝间隙为O?0.8_ ;
[0031]5)点焊固定:首先采用MIG手工焊反面点焊固定4)的组对板材，然后正面点焊固定组对板材，点焊时单个焊缝长度为45-55_ ；
[0032]6)预制变形量:翻转工装制作焊接反变形，上、下及左、右两侧预制一样的反变形量，如图2所示，图中所示预制变形量α，可以在焊接好后，正好抵消焊接应力带来的变形，具体数值需根据实际情况进行确定；
[0033]7)焊接:对6)预制变形量板材的上或左侧打底焊，并填充第一层焊缝；之后，翻转工装，对下或右侧打底焊，填充第一层焊缝；再后，再次翻转工装，对上或左侧填充盖面焊缝，最后再翻转工装，对下或右侧填充盖面焊缝；
[0034]8)焊后清理:去除所有引、收弧板，打磨所有的焊接接头、起收弧位置及所有棱角。
[0035]进一步，步骤2)制作焊缝时打磨清洗范围为焊缝周边40-60mm范围内的区域，打磨深度不超过0.2mm，且打磨纹路平行于焊缝方向。
[0036]进一步，焊接时环境温度不低于18°C，湿度不高于60%。
[0037]进一步，步骤7)在打底前还包括对焊缝预热的步骤，使材料本体温度与焊合温度匹配，有助于提高焊接质量。
[0038]进一步，步骤7)在打底前还包括在每条焊缝添加引、收弧板的步骤，所述引、收弧板材质与母材材质相同，可减少因材质不同对不同焊接参数的不合理选择导致焊接质量的不稳定。
[0039]本实施例通过预制反变形量，可抵消焊接应力引起的变形，控制了变形量及错边量，同时，通过对焊接过程的交替分步进行，即将现有技术中一次性焊接完成的工序调整为两步，第一步先打底和第一层填充，第二步填充盖面焊缝，并对整个部件的各个组对交替进行，有效降低焊接应力对产品变形及材料的影响，提高了产品合格率，降低了能源消耗，使焊接性能、尺寸偏差能够达到要求。
[0040]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和。
【主权项】
1.地铁用铝合金车体枕梁焊接工艺，其特征在于:母材选取6005A-T6铝合金板材，填充材料选取AlMg4.5MnZr，焊接方法采用MIG手工焊和机器人焊接，焊接时保护气体采用高纯氩气，具体包括以下步骤: 1)备料:准备铝合金型材、板材，以及引、收弧板若干； 2)焊机调试:在废板上试焊，检验焊缝是否无缺陷，无缺陷则调试完毕，否则需继续调试； 3)制作焊缝:用记号笔在距坡口两侧50mm处划线，用铝合金专用不锈钢碗刷打磨划线区域，除去氧化层，用擦拭纸醮丙酮或酒精擦拭坡口及坡口两侧50mm范围内脏物； 4)组对安装:将3)处理后的铝合金板材组对装在焊接工装上，调整各板材位置，使各板材之间的焊缝间隙为O?0.8mm ; 5)点焊固定:首先采用MIG手工焊反面点焊固定4)的组对板材，然后正面点焊固定组对板材，点焊时单个焊缝长度为45-55mm ； 6)预制变形量:翻转工装制作焊接反变形，上、下及左、右两侧预制一样的反变形量； 7)焊接:对6)预制变形量板材的上或左侧打底焊，并填充第一层焊缝；之后，翻转工装，对下或右侧打底焊，填充第一层焊缝；再后，再次翻转工装，对上或左侧填充盖面焊缝，最后再翻转工装，对下或右侧填充盖面焊缝； 8)焊后清理:去除所有引、收弧板，打磨所有的焊接接头、起收弧位置及所有棱角。
2.根据权利要求1所述地铁用铝合金车体枕梁焊接工艺，其特征在于:步骤2)制作焊缝时打磨清洗范围为焊缝周边40-60mm范围内的区域，打磨深度不超过0.2mm，且打磨纹路平行于焊缝方向。
3.根据权利要求1所述地铁用铝合金车体枕梁焊接工艺，其特征在于:焊接时环境温度不低于18°C，湿度不高于60%。
4.根据权利要求1所述地铁用铝合金车体枕梁焊接工艺，其特征在于:步骤7)在打底前还包括对焊缝预热的步骤。
5.根据权利要求1所述地铁用铝合金车体枕梁焊接工艺，其特征在于:步骤7)在打底前还包括在每条焊缝添加引、收弧板的步骤，所述引、收弧板材质与母材材质相同。
【专利摘要】本发明公开了地铁用铝合金车体枕梁焊接工艺，具体包括：1)备料；2)焊机调试；3)制作焊缝；4)组对安装；5)点焊固定；6)预制变形量：翻转工装制作焊接反变形，上、下及左、右两侧预制一样的反变形量；7)焊接：对预制变形量板材的上或左侧打底焊，并填充第一层焊缝；之后，翻转工装，对下或右侧打底焊，填充第一层焊缝；再后，再次翻转工装，对上或左侧填充盖面焊缝，最后再翻转工装，对下或右侧填充盖面焊缝；8)焊后清理。通过预制反变形量和对焊接过程的交替分步进行，可抵消焊接应力引起的变形，控制了变形量及错边量，有效降低焊接应力对产品变形及材料的影响，提高了产品合格率，使焊接性能、尺寸偏差能够满足要求。
【IPC分类】B23K35-38, B23K9-02, B23K9-235, B23K9-173, B23K9-23
【公开号】CN104607774
【申请号】CN201410829967
【发明人】马青梅, 韩文宇, 高侠, 李德江
【申请人】辽宁忠旺集团有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月26日