变形矫正方法与流程

本发明涉及车辆焊接技术领域，尤其涉及一种变形矫正方法。

背景技术：

随着国际铁路事业的发展，铁路装备水平的提高，铁路高速重载及装备轻量化成为跻身于国际铁路市场的必然要求，而这无疑将会给控制铁路装备所用板材的焊接变形带来巨大挑战，即，在材质不变的情况下，铁路装备轻量化要求铁路装备所用板材的厚度相应减小，而薄板在大量的焊接工作中由于大量焊接热的输入，其表面较厚板更易发生焊接变形，使蒙皮在脱离骨架的位置易发生一定的凹凸变形。因此，为了保证机车整体平面度及美观，焊接变形后的矫正工艺受到人们的高度重视。

现有技术主要采用火焰矫正的方法以使机车整体平面度满足要求，即，在机车隔墙、侧墙、司机室侧墙、司机室顶盖、各种大盖等薄板上发生焊接变形的位置利用火焰进行点热，使焊接变形位置受热膨胀，然后进行浇水冷却，使工件遇冷收缩，从而起到矫正焊接变形的目的。

然而由于火焰矫正是在焊接变形位置进行点加热，不仅会在矫正位置留下凹凸的斑点，影响机车的整体美观性，且矫正位置平面度的公差范围较大。

技术实现要素：

为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种矫正工艺，能够有效避免矫正位置凹凸斑点的出现，且进一步降低了矫正位置平面度的公差范围，使薄板表面更加光滑、美观。

为了实现上述目的，本发明提供一种变形矫正方法，其特征在于，包括：

s1、在薄板上焊接变形位置移动通电的电极，以对所述焊接变形位置进行熔化矫正；所述电极在进行熔化矫正时的移动轨迹为至少一个圆；

s2、所述熔化矫正完成后，测量所述薄板表面平面度的公差范围；

重复上述s1和s2，直至所述薄板表面平面度的公差范围在预定阈值内。

本发明提供一种变形矫正方法，通过在薄板表面焊接变形位置移动通电的电极，以对焊接变形位置进行熔化矫正，这不仅能实现矫正的目的，且与现有技术通过火焰矫正相比，大大降低了矫正过程对薄板母体的损坏，还能够有效避免矫正位置凹凸斑点的出现；而且，由于电极在进行熔化矫正时采用圆形的移动轨迹，并非其它非中心对称的轨迹，从而使薄板上焊接变形位置进行熔化矫正时能够均匀受热，以使矫正位置更加平滑，且能有效防止焊接变形矫正位置因受热不均而出现新的凹凸点，发生二次变形。此外，当熔化矫正完成后，测量薄板表面平面度的公差范围，若没有满足要求，则重复以上步骤，直至薄板表面平面度的公差范围在预定阈值内，从而进一步降低了平面度的公差范围，使得薄板表面更加光滑、美观。

在本发明的一实施例中，所述熔化校正完成后，还包括对所述焊接变形位置进行冷却。

这样能够防止焊接变形位置的熔化区温度过高，对薄板造成损坏，且对焊接变形位置的熔化区能够起到及时收缩的作用，有效保证焊接变形量。

在本发明的一实施例中，所述冷却的方式采用湿抹布冷却。

这样能够使焊接变形位置的熔化区缓慢冷却，有效保证了矫正变形量。

在本发明的一实施例中，所述在薄板上焊接变形位置移动通电的电极，以对焊接变形位置进行熔化矫正，具体包括：

测量所述薄板表面平面度的公差范围之后，若所述薄板表面的平面度公差范围在预定阈值外，则在所述焊接变形位置以第一移动轨迹移动所述电极，所述第一移动轨迹包括多个圆，所有所述移动轨迹所在圆的直径相等。

这样能够保证熔化区受热均匀，从而使薄板更加美观。

在本发明的一实施例中，所述在薄板上焊接变形位置移动通电的电极，以对焊接变形位置进行熔化矫正，具体包括：

测量所述薄板表面平面度的公差范围之后，若所述薄板表面的平面度公差范围在预定阈值外，则在所述焊接变形位置以第二移动轨迹移动所述电极，所述第二移动轨迹包括多个不同直径的圆，所述多个不同直径的圆依次内外套设。

这样能够对焊接变形位置进行局部熔化微矫正，以使焊接变形位置更加平滑、美观。

在本发明的一实施例中，所述移动轨迹相对于所述焊接变形处呈中心对称分布。

这样能够保证焊接变形位置均匀受热，从而更大程度地降低薄板表面平面度的公差范围，使得薄板更加平滑、美观。

在本发明的一实施例中，所述移动轨迹的直径范围为20mm～60mm。

在本发明的一实施例中，所述电极的气体流量范围为12ml/s～15ml/s。

将气体流量设置在该范围不仅能够对熔池起到一定的保护作用，还能避免对薄板母材造成损伤。

在本发明的一实施例中，所述平面度的公差范围的预定阈值为1mm～4mm。

在本发明的一实施例中，所述薄板的板厚小于或等于3mm。

本发明的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种变形矫正方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种变形矫正方法的移动轨迹示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种变形矫正方法的第一移动轨迹的位置示意图；

图4为本发明一实施例提供的一种变形矫正方法的第二移动轨迹的位置示意图；

图5为本发明一实施例提供的一种变形矫正方法的第二移动轨迹的又一位置示意图；

图6为本发明一实施例提供的一种变形矫正方法的圆弧间隙处移动轨迹的位置示意图。

附图标记说明：

1—薄板；

11—熔化区；

2—移动轨迹；

3—第一移动轨迹；

4—第二移动轨迹。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

薄板是一种厚度较小的板材，其在大量的焊接工作中由于大量焊接热的输入，使蒙皮在脱离骨架的位置发生一定的凹凸变形。为了保证机车整体的平面度及美观性，现有技术主要采用火焰矫正的方法以使机车整体平面度满足要求，即，在车辆隔墙、侧墙、司机室侧墙、司机室顶盖、各种大盖等薄板上发生焊接变形的位置利用火焰进行点热，使焊接变形位置受热膨胀，然后进行浇水冷却，使工件遇冷而收缩，从而起到矫正焊接变形的目的。然而由于火焰矫正是在焊接变形位置进行点加热，不仅会在矫正位置留下凹凸的斑点，影响机车的整体美观性，且矫正位置的平面度的公差范围较大。

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本发明提供一种矫正工艺，能够有效避免矫正位置凹凸斑点的出现，且进一步降低了矫正位置平面度的公差范围，使得薄板表面更加光滑、美观。

下面通过具体的实施例对该变形矫正方法进行详细说明：

图1为本发明一实施例提供的一种变形矫正方法的流程示意图。图2为本发明一实施例提供的一种变形矫正方法的移动轨迹示意图。图3为本发明一实施例提供的一种变形矫正方法的第一移动轨迹的位置示意图。图4为本发明一实施例提供的一种变形矫正方法的第二移动轨迹的位置示意图。图5为本发明一实施例提供的一种变形矫正方法的第二移动轨迹的又一位置示意图。图6为本发明一实施例提供的一种变形矫正方法的圆弧间隙处移动轨迹的位置示意图。

参照图1至图6所示，本实施例提供一种变形矫正方法，该方法包括：

s1、在薄板上焊接变形位置移动通电的电极，以对焊接变形位置进行熔化矫正；电极在进行熔化矫正时的移动轨迹为至少一个圆。

可以理解的是，该矫正方法是通过移动通电的电极以对焊接变形位置进行加热，使其表面受热熔化，形成熔池，与利用火焰的温度对焊接变形位置进行加热的方法相比，该方法大大降低了加热过程对薄板1母体造成的损伤，且视觉效果较佳。

在本实施例中，上述移动轨迹2为至少一个圆，至少一个圆在焊接变形处呈中心对称分布；由于电极的移动轨迹为圆形轨迹，而并非其他非中心对称的轨迹，从而使焊接变形位置在熔化矫正过程中能够均匀受热，以使矫正位置更加平滑，且能有效防止焊接变形矫正位置因受热不均而出现新的凹凸点，发生二次变形。

具体实现时，先对设备进行检查，并打开电源，给电控箱进行送电，然后根据薄板1的厚度选择喷嘴直径，并调节焊接电流与气体流量，最后，参照图2，利用通电的电极在焊接变形位置画多个圆形轨迹，使焊接变形位置受热而熔化，其中，圆形轨迹的中间区域为熔化区11，熔化区11所在的焊接变形位置受热而熔化。

需要说明的是，上述气体流量应控制在12ml/s～15ml/s之间。

在具体实施过程中，若气体流量过小，则不能起到保护保护熔池的作用，容易使氧气进入熔化区11对焊接变形位置造成氧化，从而损坏薄板1母体；而若气体流量过大，则易吹走熔化区11中熔化的金属，进而对薄板1母体造成损坏。

较为优选的，气体流量为13ml/s，此时，不仅能对熔化区11起到一定的保护作用，还能有效避免对薄板1母体造成损坏。

具体的，矫正工艺参数如下表1所示：

表1矫正工艺参数

由上述表1可知，当板厚为2mm时，焊机的收敛型嘴直径选择15mm。当对薄板1进行微矫正时，焊接电流选择在80a～90a之间，气体流量选择在12l/min～14l/min之间；当对薄板1进行矫正时，焊接电流选择在90a～100a之间，气体流量选择在13l/min～15l/min之间，此时矫正效果较佳。

s2、当熔化矫正完成后，测量薄板表面平面度的公差范围。

进一步的，上述测量薄板1表面平面度的公差范围的方法具体可利用平尺和直尺进行测量，其中，平尺具体可为矩形平尺、三角形平尺或工形平尺等形状的工具，直尺为具有精确的直线棱边，用以测定长度和作图的工具，当然在其它实施例中，上述直尺也可为其它测量工具，如，卷尺，本实施例对此并不加以限制，只要能够测量长度距离即可。

若没有满足要求，则重复以上步骤，直至薄板1表面的平面度的公差范围在预定阈值内，从而进一步降低平面度的公差范围，使得薄板1的表面更加光滑、美观。

具体的，当矫正完成之后，将平尺放在薄板1的变形矫正位置处，观察平尺与薄板1之前是否出现缝隙，若没有缝隙出现，则说明熔化矫正之后，薄板1表面的平面度满足要求，此时，该矫正位置具有较好的光滑度，不需要对其表面继续进行熔化矫正；而若平尺与薄板1之间存在缝隙，则用直尺对该缝隙距离进行检测，所得距离值即为该矫正位置的平面度的公差范围，并将该平面度的公差范围与预定阈值进行比较，若该平面度公差范围在预定阈值内，则不需要对焊接变形位置继续进行矫正，即该矫正位置的平面度满足要求，而若平面度的公差范围在预定阈值外，则需要重复上述s1和s2，直至薄板1表面的平面度的公差范围在预定阈值内，从而有效避免了矫正位置凹凸斑点的出现，并使薄板1表面更加光滑、美观。

需要说明的是，上述预定阈值具体为1mm～4mm；上述薄板1的厚度小于或等于3mm。

本实施例提供的一种变形矫正方法，通过在薄板1表面焊接变形位置移动通电的电极，以对焊接变形位置进行熔化矫正，这不仅能实现矫正的目的，且与现有技术通过火焰矫正相比，大大降低了矫正过程对薄板1母体的损坏，还能够有效避免矫正位置凹凸斑点的出现；而且，由于电极在进行熔化矫正时采用圆形的移动轨迹，而并非其它非中心对称的轨迹，从而使薄板1上焊接变形位置进行熔化矫正时能够均匀受热，以使矫正位置更加平滑，且能有效防止焊接变形矫正位置因受热不均而出现新的凹凸点，发生二次变形。此外，当熔化矫正完成后，测量薄板1表面平面度的公差范围，若没有满足要求，则重复以上步骤，直至薄板1表面的平面度公差范围在预定阈值内，从而有效避免了矫正位置凹凸斑点的出现，且进一步降低了平面度的公差范围，使薄板1表面更加光滑、美观。

在本实施例中，当熔化校正完成后，还包括对焊接变形位置进行冷却，这样能够有效防止焊接变形位置的熔化区11因温度过高而对薄板1母体造成损伤，且能对焊接变形位置的熔化区11起到及时收缩的作用，有效保证矫正变形量。

可以理解的是，当熔化矫正完成后，若对焊接变形位置没有进行冷却处理，那么熔化区11就会具有较高的温度，而熔化区11较高的温度不仅会对薄板1母体造成损坏，且会使焊接变形位置周围的薄板1也受热熔化，当其自然冷却收缩后，易在薄板1表面形成新的凹凸点，引起二次变形，从而使周围薄板1的平面度也不能满足平面度的要求，这无疑将会增大矫正工作量，提高生产成本。

在本实施例中，采用湿抹布对焊接变形位置的熔化区11进行冷却处理。即，当焊接变形位置熔化后，利用沾水的湿抹布对熔化区11表面进行擦抹，以使其表面更加平滑、美观，从而达到矫正的目的。

其中，采用湿抹布对焊接变形位置的熔化区11表面进行擦抹，不仅能对熔化区11表面起到冷却使其及时收缩的目的，且与采用水注等快速冷却的方式相比，有效避免了熔化区11因骤冷而快速收缩，使矫正效果较差，甚至引起薄板1表面发生二次变形。

在本实施例中，在薄板上焊接变形位置移动通电的电极，以对焊接变形位置进行熔化矫正，具体还包括：

利用平尺和直尺对薄板1表面平面度的公差范围测量之后，若薄板1表面的平面度的公差范围在预定阈值内，则停止矫正；若薄板1表面的平面度公差范围在预定阈值外，则在焊接变形位置以第一移动轨迹3移动电极，其中，第一移动轨迹3也包括多个圆，且第一移动轨迹3是在原移动轨迹2的基础上进行的矫正，即第一移动轨迹3所在的圆形轨迹叠加在原移动轨迹2所在的圆形轨迹之上。

需要说明的是，第一移动轨迹3所在圆的直径与原移动轨迹2所在圆的直径相同，且在焊接变形位置处仍呈中心对称分布，从而保证焊接变形位置能够均匀受热，矫正结果更加美观。

具体实现时，可参照图3，在原移动轨迹2矫正的基础上，以原移动轨迹2所在圆的半径为半径，在平面度没有满足要求的焊接变形位置处以第一移动轨迹3移动通电的电极，当焊接变形位置受热熔化后，利用湿抹布对熔化区11表面进行擦抹，以使熔化区11表面能够及时冷却，并使矫正位置更加光滑、平整。

矫正完成后，利用平尺和直尺对薄板1表面平面度的公差范围再次进行测量，若薄板1表面的平面度公差范围在预定阈值内，则停止矫正，若薄板1表面仍存在部分位置，其平面度的公差范围在预定阈值外，则需要对该位置继续进行局部微矫正，以使该位置的平面度的公差范围在预定阈值内，从而满足薄板1对平面度的要求，使其表面更加光滑、美观。

当然在其它实施例中，若经原移动轨迹2熔化矫正后，薄板1表面仅有个别位置的平面度的公差范围在预定阈值外，也可在原移动轨迹2的间隙处画小直径圆形轨迹来进行熔化矫正，以减少矫正工作量，降低生产成本，并使该位置的平面度满足要求，具体可参照图6。

在本实施例中，在薄板上焊接变形位置移动通电的电极，以对焊接变形位置进行熔化矫正，还具体包括：

测量薄板1表面平面度的公差范围之后，若薄板1表面的平面度公差范围在预定阈值内，则停止矫正；若薄板1表面的平面度公差范围在预定阈值外，则在焊接变形位置以第二移动轨迹4移动电极，以对焊接变形位置进行局部熔化微矫正，使焊接变形位置的平面度满足要求。

其中，第二移动轨迹4包括多个不同直径的圆形轨迹，多个不同直径的圆形轨迹依次内外套设，即，多个不同直径的圆形轨迹的中心点所在位置相同，均是以原移动轨迹2或第一移动轨迹3的中心为基准，并且第二移动轨迹4是在原移动轨迹2或第一移动轨迹3矫正的基础上进行的。

具体实现时，可参照图4或图5，利用通电的电极在原圆弧矫正的基础上，以原移动轨迹2或第一移动轨迹3的中心为基准，利用电极在没有满足平面度要求的焊接变形位置处以第二移动轨迹4画多个内外套设的圆形轨迹，其中，多个内外套设的圆形轨迹在焊接变形位置处仍呈中心对称分布，当熔化矫正位置受热熔化后，利用湿抹布对熔化区11表面进行擦抹，从而实现矫正的目的，并有效避免了矫正之后薄板1表面凹凸点的出现。

需要说明的是，上述移动轨迹2所在圆的直径范围为20mm～60mm。

当然，在其它实施例中，薄板1表面的焊接变形位置以原移动轨迹2移动电极进行矫正之后，若其表面仍有部分未满足平面度要求的位置，也可在薄板1表面以第二移动轨迹4移动电极进行矫正；另外，经第一移动轨迹3熔化矫正后，若薄板1表面上仍有个别位置的平面度的公差范围在预定阈值外，也可在多个第一移动轨迹3的间隙处画小直径圆形轨迹来进行熔化矫正，而不需要以第二移动轨迹4进行熔化矫正，从而减少矫正工作量，降低生产成本，并使该位置的平面度满足要求。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。