专利名称：一种镁合金自行车车架的生产方法
技术领域：
本发明属于有色金属加工的技术领域，涉及到镁合金自行车车架的研制和生产方法。
背景技术：
镁合金具有比重轻、比刚度比强度高、阻尼减震性好以及易于机械加工等优点，被誉为21世纪绿色工程材料，在自行车、汽车、摩托车等车辆领域具有广阔的应用前景。焊接是结构件成型的主要方法之一，镁合金结构件的广泛应用，焊接问题必须得到解决。由于镁合金具有熔点低、线膨胀系数及导热系数高，导致镁合金在焊接过程中更易出现氧化燃烧、变形大以及热影响区过宽等问题，难以获得与母材性能相匹配的焊接接头，这对镁合金焊接提出了较高的要求。本发明从生产实际出发，研究了镁合金自行车架的生产加工方法，为镁合金型材的广泛应用提供理论基础和技术依据。
发明内容
本发明的目的是提供一种镁合金自行车车架的生产加工方法。通过该方法可成功的进行镁合金自行车车架的生产加工。
本发明的技术方案是根据设计需要制造相应的镁合金型材，车钩采用工业态轻合金熔铸而成，并在材料表面镀上保护膜；根据设计图要求制作相应的车架胎具；按一定的尺寸对镁合金管材进行车削加工，将需要焊接的车架管材部位进行铣削加工，接头部位按管材间的相贯线做成弧形；焊前对焊接接头部位进行的机械清理，随后用酸碱溶液清洗以除去表面的油脂和氧化膜，最后用清水冲洗表面的残留液体，烘干后备用；在胎具上分别对车架部件进行双面平行点焊固定，固定顺序采用由简到繁的原则，即先固定车前主梁与车叉套筒，随后将下梁与车叉套筒及脚踏套筒固定，再将主梁与前梁及脚踏套筒固定，而车后梁先与车钩焊接后再与主梁进行固定，后梁与车钩的焊接顺序是先焊后斜梁与车钩，再焊后横梁与车钩；全部固定后采用脉冲钨极氩弧焊技术进行焊接，使用AZ61或AZ92焊丝作为填充金属；焊接采用特制的大喷嘴进行保护；焊后进行去应力退火，以除去残余应力。
本发明的效果和益处是提供了一种有效的镁合金自行车车架的生产加工方法。该方法采用焊前双面对称电焊固定，焊后热处理的工艺，克服了镁合金焊后严重变形的问题，采用特制的气体保护措施克服了镁合金在焊接过程中易于氧化燃烧的特点；方法简便实用，可方便地用于自动焊或手工焊过程。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明图1是典型的镁合金自行车车架的示意图。
图2(a)车架管材接头部位主视图。
图3(b)车架管材接头部位俯视图。
图3(a)焊枪喷嘴结构图。
图3(b)保护气出口示意图。
图中1.车叉套筒，2.前横梁，3.前斜梁，4.主梁，5.后斜梁撑杆，6.后斜梁，7.车钩，8.后横梁，9.后横梁撑杆，10.脚踏套筒。
具体实施例方式
步骤1根据需要制造相应的镁合金管材，车钩采用工业态镁合金熔铸而成，并进行表面防腐蚀处理；步骤2，根据设计要求制作相应的车架胎具；步骤3按设计图对镁合金管材进行车铣加工，将待焊的车架管材接头部位按它们之间的相贯线全部铣至相贯线尺寸，具体加工部位有前横梁2与车叉套筒1、主梁4的结合处，主梁4与10的结合面，前斜梁3与车叉套筒1、脚踏套筒10的结合面，后斜梁6与主梁4的结合面，后横梁8与脚踏套筒10的结合面，后斜梁撑杆5与后斜梁6的结合面，后横梁撑杆9与后横梁8的结合面；步骤4焊前对焊接接头部位进行的机械清理，并用酸碱溶液清洗以除去表面的油脂和氧化膜，最后用清水冲洗表面的残留液体，烘干后备用；步骤5在胎具上分别对车架待焊部件进行双面对称点焊固定，如附图2所示，固定顺序采用由简到繁的原则，即先固定前横梁2与车叉套筒1，再将前斜梁3与车叉套筒1及脚踏套筒10固定，再将主梁4与前横梁2及脚踏套筒10固定，而后梁6、8先与车钩7焊接后再与主梁4及脚踏套筒10进行固定，后梁6、8与车钩的焊接顺序是先焊后斜梁6与车钩7，再焊后横梁8与车钩7；步骤6全部固定后采用脉冲钨极氩弧焊技术进行焊接，使用AZ61或AZ91焊丝作为填充金属，焊接时使用特制的大喷嘴以利于熔池的保护，其喷嘴形状如附图3所示，焊接顺序与固定顺序大体相同，焊接时应尽量压低电弧(弧长不大于2.0mm)，以充分发挥电弧的阴极破碎作用并使熔池受到搅拌便于气体逸出熔池，其主要焊接工艺参数为焊接电流50-100A，电弧长度0.5-2.0mm，焊丝直径1.5-3mm，气体流量14-18L/min，钨极直径1.6-3.2mm；步骤7焊后进行去应力退火，退火温度150-300℃，除去焊接过程中的残余应力。
权利要求
1.一种镁合金自行车车架的生产方法，其特征在于，生产步骤是a.车架的基体结构采用具用保护层结构的、高性能变形镁合金管材，采用工业态轻合金熔铸成的车钩(7)，表面进行防腐处理；b.将待焊的车架管材接头部位按它们之间的相贯线全部铣至相贯线尺寸，具体加工部位有前横梁(2)与车叉套筒(1)、主梁(4)的结合面，主梁(4)与脚踏套筒(10)的结合面，前斜梁(3)与车叉套筒(1)、脚踏套筒(10)的结合面，后斜梁(6)与主梁(4)的结合面，后横梁(8)与脚踏套筒(10)的结合面，后斜梁撑杆(5)与后斜梁(6)的结合面，后横梁撑杆(9)与后横梁(8)的结合面；c.焊前对待焊接接头部位进行机械清理，并用酸碱溶液清洗以除去表面的油脂和氧化膜，最后用清水冲洗表面的残留液体，烘干后备用；d.待焊部件进行双面对称点焊固定，固定顺序采用由简到繁的原则，即先固定前横梁(2)与车叉套筒(1)，再将前斜梁(3)与车叉套筒(1)及脚踏套筒(10)固定，再将主梁(4)与前横梁(2)及脚踏套筒(10)固定，而后梁(6，8)先与车钩(7)焊接后再与主梁(4)及脚踏套筒(10)进行固定，后梁(6，8)与车钩的焊接顺序是先焊后斜梁(6)与车钩(7)，再焊后横梁(8)与车钩(7)；e.全部固定后，采用脉冲钨极氩弧焊技术进行焊接，使用AZ92或AZ61镁合金焊丝作为填充金属，焊接时，焊枪的大喷嘴利于熔池的保护，焊接顺序与固定顺序相同，压低电弧，以充分发挥电弧的阴极破碎作用并使熔池受到搅拌便于气体逸出熔池，其中，焊接电流50-100A，电弧长度0.5-2.0mm，焊丝直径1.6-3mm，气体流量14-18L/min，钨极直径1.6-3.2mm；f.焊后进行去应力退火，退火温度为150-300℃。
全文摘要
一种镁合金自行车车架的生产方法属于有色金属加工的技术领域，涉及到镁合金自行车车架的研制和生产方法。该方法使用具用保护层结构的、高性能变形镁合金型材作为车架的基体，使用交流脉冲氩弧焊工艺进行焊接，选用AZ92或AZ61镁合金焊丝作为填充金属。该工艺主要分三步进行首先，将车架管材的连接部位按它们之间组成的相贯线加工成弧形；其次，将待连接部位进行对称点焊固定；最后，焊枪端部使用特制的喷嘴进行保护，采用短弧交流脉冲氩弧焊工艺进行焊接。该方法能有效地克服镁合金车架焊接过程中的氧化燃烧、焊接变形、焊缝成型差等缺陷，焊缝成型美观、接头质量高，实现了镁合金自行车车架的高效、优质连接。
文档编号B62K3/02GK1526601SQ0313404
公开日2004年9月8日 申请日期2003年9月20日 优先权日2003年9月20日
发明者刘黎明, 苗玉刚 申请人:大连理工大学