一种动车组铝合金横梁组成焊接制造工艺的制作方法

文档序号:15445485发布日期:2018-09-14 23:18阅读:755来源:国知局

本发明属于焊接技术领域,具体涉及一种动车组铝合金横梁组成焊接制造工艺。



背景技术:

动车组横梁组成分布动车车体底架下,每列动车有若干件,设计要求两筋板必须焊透,由于焊接间隙小,且筋板无法移动放量间隙,受焊接的筋板只有19-20mm宽,且相邻两边都要焊接,两焊缝热影响区重叠,要焊透,电流又不能在常规的基础上加大,容易产生热裂纹,焊接间隙又不能调整,焊缝背面空间窄小,使用普通的可移动焊接垫板无法固定和无法焊接成形,无焊接垫板焊透又无法保证,当时客户要求高,且有几百件的量,质量和数量上都无法满足客户要求。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明提出一种动车组铝合金横梁组成焊接制造工艺,所述工艺采用¢1.2mm铝合金焊丝,比¢1.6mm铝合金焊丝更能适应小焊接间隙焊接,设计了专用的可移动焊接垫板,保证了焊缝焊透的要求,设计了小巧的支撑固定工装,便于可移动焊接垫板的装夹和拆卸。合适的焊接参数、合理焊接垫板和小巧的楔形固定工装,这些工艺方案,使操作变简单,焊接质量完全得到保障,生产效率由以前的一天生产几件到一天能生产50多件,满足了客户对公司生产质量和进度上的要求。

本发明的技术方案为:一种动车组铝合金横梁组成焊接制造工艺,所述制造工艺对动车组横梁组成进行制备,所述工艺利用楔形斜垫和焊接垫板对筋板和产品配件进行焊接,焊接在一起后的筋板和产品配件构成了动车组横梁组成,所述筋板为两条平行放置在所述产品配件上的厚度为8mm的长方体铝材料,焊接间隙在1mm-2mm之间,使用¢1.2mm铝合金焊丝,采用mig焊,筋板与产品配件的上表面平齐,所述焊接垫板是可移动的长方体形状的钢材,焊接间隙为2mm,可移动焊接垫板的焊接间隙大于等于焊缝的焊接间隙,可移动焊接垫板设有单边凸台,其高度稍高于产品配件的上表面,可保证筋板焊后不会下塌;

焊接采用熔化极气体保护焊方法利用数字化焊机froniustps焊接设备将直径为1.2mm的焊丝以40-50厘米/分的速度焊接,第一道焊接工序焊道的焊接设备的电流强度在210-230a之间,电弧电压在23.7-24v之间,热输入为4.7~6.6千焦/厘米,相邻第二道焊接工序用第一道焊接工序的焊接参数焊接,第三、四道焊道的焊接设备的电流强度在180-200a之间,电弧电压在23.2-23.5v之间,焊接速度30-40厘米/分,热输入为4.5~6.4千焦/厘米。制备所述350km动车组铝合金横梁组成焊接所需的气体流量为18-24升/分钟,其焊枪角度范围为85~90°;预热温度为80-100℃,层间温度为60-80℃。筋板与型材之间焊接间隙控制为1-2mm,可移动焊接垫板与型材之焊接间隙为2mm;可移动焊接垫板的凸台高为1.5-1.8mm,可确保筋板焊接后平面不会下塌,凸台为单边凸台,使用于铝合金mig焊背面不在一个平面的焊接工艺,解决了错边焊缝背面成形的问题。可移动焊接垫板的宽度比产品配件实物尺寸小2mm,为40mm,有效的防止了焊接热造成的变形使可移动垫板无法拆卸,可移动垫板的总高度减去一个凸台的高度设计尺寸控制在12-16mm之间;所述的楔形斜垫的主视图为一斧型结构,其斜边与其底边的夹角范围为9-11°,这个倾斜度能恰好地固定焊接垫板,又能保证倾斜面的强度;不起支撑作用的斜面下底部相切半径10mm圆弧过渡,起预防拆卸垫板时擦伤母材的作用。

制备所述动车组横梁组成的步骤为六步:

第一步焊前准备,检查现场温湿度,保护气体,焊丝,焊机性能是否良好,使用8mm铝板焊接一条200mm以上长度的焊缝,然后由焊接监督员进行焊接工艺试验检测;

第二步,清洗抛光,用清洗剂将部件1-2要焊接区域30mm的范围内油污清洗干净,再用机械抛光机将其要焊接焊缝20mm处氧化膜抛掉;

第三步,组装点焊,按照产品配件实物要求,在装配筋板处放入可移动焊接垫板,用两个楔形斜垫把可移动焊接垫板支撑起来,楔形斜垫的上平面与产品配件贴紧,与放入要焊接的筋板,调整焊接间隙在1-2mm之间,在焊缝的起收弧处点固焊,清理点焊飞溅及黑灰,预热;

第四步,筋板焊接,采用熔化极气体保护焊方法利用数字化焊机froniustps焊接设备将直径为1.2mm的焊材以40-50厘米/分的速度焊接,第一道焊接工序焊道的焊接设备的电流强度在210-230a之间,电弧电压在23.7-24v之间,热输入为4.7~6.6千焦/厘米,等相邻焊缝的温度降到预热温度时,以同样的焊接参数焊相邻焊缝的第一道焊接工序,等焊缝区域温度降到焊接层间温度时,相邻第二道焊接工序用第一道焊接工序的焊接参数焊接;

第五步,焊接第三道焊接工序和第四道焊接工序的焊缝,电流强度在180-200a之间,电弧电压在23.2-23.5v之间,热输入为5.0~7.5千焦/厘米,特别要注意预热温度,筋板小、窄,温度很容易超高,第一道焊接工序焊后注意停留,防止第二道焊接工序的层间温度过高,造成铝合金热裂纹;

第六步,结束。

本发明的有益效果为:

1)本发明采用可移动焊接垫板单边凸台,解决了mig焊焊缝背面成型难的问题,使铝合金焊接焊透变得简单可操作,并且可移动焊接垫板为双面,提高了材料的利用率。

2)本发明采用的可移动焊接垫板的凸台高度,焊接后能很好的防止焊接面下塌。

3)本发明采用楔形斜垫,有郊的解决了在42mm*20mm的空间一般夹具无法固定和快速拆卸可移动焊接垫板的问题,工人只须用小锤轻轻敲敲两斜垫既定,即可保证装配尺寸和焊缝要求,生产效率大大提高。

4)本发明采用¢1.2mm铝合金焊丝和合适的焊接参数,使热输入和根部焊透很容易控制和实现。

附图说明

图1为筋板焊接结构示意图。

图2为楔形斜垫结构示意图。

图中,1表示第一道焊接工序;2表示第二道焊接工序;3表示第三道焊接工序;4表示第四道焊接工序。

具体实施方式

参见附图1和2所示,本发明制备所述动车组横组成的步骤为六步。第一步焊前准备,检查现场温湿度,保护气体,焊丝,焊机性能是否良好。现场温湿度符合要求的情况下进行焊前焊接工艺试验,使用8mm铝板焊接一条200mm以上长度的焊缝,然后由焊接监督员进行焊接工艺试验检测;第二步清洗抛光,用清洗剂将部件1-2要焊接区域30mm的范围内油污清洗干净,再用机械抛光机将其要焊接焊缝20mm处氧化膜抛掉;第三步组装点焊,按照图纸要求,在装配筋板处放入可移动焊接垫板,用两个楔形斜垫把可移动焊接垫板支撑起来,检查垫板上平面是否与母材贴紧,与放入要焊接的筋板,调整焊接间隙在1-2mm之间,在焊缝的起收弧处点固焊,检查是否满足筋板与型材之间间隙为1-2mm和筋板是否与可移动焊接垫板凸台贴紧,清理点焊飞溅及黑灰,预热;第四步筋板焊接,采用熔化极气体保护焊方法利用数字化焊机froniustps焊接设备将直径为1.2mm的焊材以40-50厘米/分的速度焊接,第一道焊接工序焊道的焊接设备的电流强度在210-230a之间,电弧电压在23.7-24v之间,热输入为4.7~6.6千焦/厘米,等相邻焊缝的温度降到预热温度时,以同样的焊接参数焊相邻焊缝的第二道焊接工序2,等焊缝区域温度降到焊接层间温度时,焊第三道焊接工序3和第四道焊接工序4的焊缝时,电流强度在180-200a之间,电弧电压在23.2-23.5v之间,热输入为5.0~7.5千焦/厘米,焊第一道焊接工序时,特别要注意预热温度,筋板小、窄,温度很容易超高,第一道焊接工序1焊后注意停留,防止第二道焊接工序2的层间温度过高,造成铝合金热裂纹。

制备所述动车组横梁组成所需的气体流量为18-24升/分钟,其焊枪角度范围为80~90°,预热温度为80-100℃,层间温度为60-80℃。

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