动车铝合金车体关键尺寸焊接变形控制研究
铁路机车铝合金制件焊接变形原因及控制预防

铁路机车铝合金制件焊接变形原因及控制预防铁路机车是铁路运输系统中的重要组成部分,其安全可靠性对整个铁路运输系统的运行效率和安全性具有重要意义。
铝合金制件在铁路机车中被广泛应用,因其具有强度高、轻量化、耐腐蚀等优点而备受青睐。
在铁路机车铝合金制件焊接过程中,由于各种因素的影响,容易出现焊接变形的问题,影响焊接质量和性能。
有必要对铁路机车铝合金制件焊接变形的原因进行分析,探讨相应的控制预防措施,以提高焊接质量和性能。
1. 焊接热量过大焊接过程中若热量过大,将导致焊接区域温度升高,使铝合金材料发生软化、膨胀等变形,在冷却后形成残余应力和变形。
2. 焊接残余应力焊接时,由于焊缝有瞬间变热和快速冷却的过程,当焊接区域受到约束时,焊接区域的热胀冷缩会产生残余应力,导致变形。
3. 材料性能差异铝合金材料具有热膨胀系数大、导热系数高等特点,而不同材料的热膨胀系数和导热系数可能存在差异,焊接时对材料性能的差异未能得到充分考虑,导致变形问题的产生。
4. 焊接结构设计焊接结构的设计不合理也会导致变形问题的出现,诸如焊接结构的自由度不够、约束过大等问题都会引起焊接变形。
5. 焊接工艺参数控制不当如果焊接工艺参数控制不当,如焊接速度快、焊接电流大等,容易导致焊接变形问题的产生。
1. 合理控制焊接热量在进行铁路机车铝合金制件的焊接时,应该合理控制焊接热量,适当降低焊接温度和热输入,采用预热、间歇焊、后热等方式控制残余应力和变形。
2. 选用合适的焊接材料在铁路机车铝合金制件的焊接过程中,应选择具有相近热膨胀系数和导热系数的焊接材料,减少材料性能差异对焊接变形的影响。
3. 合理设计焊缝结构对于铁路机车铝合金制件焊接结构设计,应该进行合理设计,考虑到焊接变形问题,尽量减少对焊缝的约束,提高焊接结构的自由度。
5. 采取预防措施在进行铁路机车铝合金制件的焊接时,可以采取一些预防措施,如采用锁紧和预紧等方式固定焊接件,避免变形问题的产生。
铁路机车铝合金制件焊接变形原因及控制预防

铁路机车铝合金制件焊接变形原因及控制预防随着铁路机车行业的发展,铝合金制件的应用越来越广泛。
不过,铝合金制件在焊接过程中容易产生变形,影响其性能和质量。
本文将探讨铁路机车铝合金制件焊接变形原因及控制预防方法。
一、产生焊接变形的原因1. 焊接热引起的变形焊接时,高温区域的热膨胀会使材料发生变形,导致焊接变形。
铝合金的热膨胀系数比钢要大,所以铝合金在焊接时更容易产生变形。
2. 焊接时的残余应力在焊接完成后,由于铝合金的线膨胀系数和冷却率的影响,会形成残余应力。
这些残余应力会使铝合金制件发生变形,尤其是在焊接区域。
3. 材料本身的变形特性铝合金的塑性变形能力比较强,而且厚度薄,因此在焊接时容易受到变形的影响。
同时,铝合金的强度比较低,焊接时要采取强力夹紧以防止变形。
二、控制预防方法1. 选择合适的焊接方法铝合金的焊接常用TIG和MIG/MAG焊接方法,这两种方法都可以有效控制焊接变形。
在TIG焊接中,焊缝的热输入更小,可以减少变形发生的可能性。
在MIG/MAG焊接中,采用双面焊接或是焊接后再切除割口等方法,也能够有效地控制焊接变形。
2. 预备装置和强制夹紧在焊接前,需要设计焊接夹具预备装置,让铝合金制件固定在焊接位置,尽量减少变形的发生。
同时,在焊接时可以使用强力夹紧装置,将铝合金制件固定在焊接位置,从而减少变形的发生。
3. 控制焊接温度在焊接过程中,需要严格控制焊接温度。
尽量采用小电流、低速度的焊接方法,同时控制焊接时间和温度,避免过度焊接,从而降低热影响区域的变形程度。
4. 后热处理在焊接完成后,可以进行退火和固溶处理等后热处理,通过改变铝合金的组织和结构,调整残余应力的大小和分布,从而减少焊接变形的发生。
总之,铝合金制件的焊接变形是由多种因素共同作用产生的。
在具体操作中,需要根据实际情况选择合适的焊接方法和控制预防措施,以尽可能地降低焊接变形的发生。
铁路机车铝合金制件焊接变形原因及控制预防

铁路机车铝合金制件焊接变形原因及控制预防铁路机车铝合金制件焊接变形是指在焊接过程中,由于热效应和冷却过程中的不均匀变化,导致焊接件发生形状变化的现象。
焊接变形会对铁路机车的结构强度和机械性能产生负面影响,因此需要进行控制和预防。
本文将从原因和控制预防两个方面进行详细阐述。
一、焊接变形的原因1.热效应: 在焊接过程中,焊接点的温度会快速升高,超过了材料的熔点,形成液态金属,然后通过液态金属的表面张力、蒸气压力、热溶胶等因素对焊接件施加内应力。
焊接后冷却时,内应力释放,导致焊接件发生变形。
2.焊接残余应力: 焊接过程中产生的应变将在焊接结束后留下残余应力,如果不得当地进行焊接工艺控制,残余应力会导致焊接件变形。
3.焊接热输入不均匀: 焊接过程中,焊接热的传递和分布不均匀会导致焊接件的局部温度变化,从而引起局部变形。
4.焊接布置和顺序不当: 焊接件的形状、布局和焊接顺序对焊接变形都有很大影响。
如果焊接件的布局不合理,焊接顺序不科学,会导致焊接张力集中在局部区域,从而导致焊接变形。
二、焊接变形的控制预防措施1.合理设计: 在进行焊接制件的设计过程中,要根据具体的焊接工艺和材料性质,合理确定焊缝和焊接布置,以减小焊接变形的产生。
2.优化焊接工艺: 焊接工艺的选择和参数的设定对焊接变形有很大的影响。
在焊接过程中,要控制焊接热输入和温度分布,尽量减小焊接温度梯度,减少残余应力的产生。
3.采用预紧与支撑: 针对大型铝合金焊接件,可以采用预紧装置和支撑辅助装置,在焊接过程中对焊接件进行预应力和支撑,减小焊接变形。
4.加强焊接监控与控制: 在焊接过程中,要加强监控与控制,及时发现和调整焊接过程中的异常情况,确保焊接质量和减小焊接变形。
5.局部预热和后热处理: 对于尺寸较大的焊接件,可以采用局部预热和后热处理的方式,通过调节局部温度,减小焊接变形。
6.合理的焊接顺序: 在焊接布置与焊接顺序中,应尽量采用对称、均匀的焊接顺序,避免焊接过程中焊接应力集中在局部区域。
铁路机车铝合金制件焊接变形原因及控制预防

铁路机车铝合金制件焊接变形原因及控制预防【摘要】铁路机车铝合金制件在焊接过程中容易产生变形现象,影响到零部件的精度和质量。
本文通过对铁路机车铝合金制件焊接变形原因进行分析,提出了相应的控制方法和预防措施。
针对焊接过程中出现的变形问题,我们进行了实验验证,验证结果表明采取控制措施可以有效降低焊接变形。
我们总结了本文的研究成果,并展望了未来的研究方向。
通过本文的研究,可以为提高铁路机车铝合金制件的焊接质量提供参考,为实际工程应用提供技术支持。
【关键词】铁路机车、铝合金、制件、焊接、变形、原因、控制、预防、实验验证、工程应用、总结、展望、研究方向1. 引言1.1 背景介绍铁路机车是铁路运输系统中的重要组成部分,机车上的各种部件需要通过焊接工艺进行制造和维护。
铝合金是一种常用的轻量级材料,具有优良的强度和耐腐蚀性能,因此在铁路机车制件中得到广泛应用。
铝合金制件在焊接过程中容易发生变形,这对于机车的结构和性能都会产生影响。
焊接变形可能导致加工精度降低、装配困难以及影响整体性能。
了解铁路机车铝合金制件焊接变形的原因并采取有效控制和预防措施至关重要。
本文旨在对铁路机车铝合金制件焊接变形原因进行分析,探讨焊接变形的控制方法与预防措施,通过实验验证和工程应用来验证这些方法的有效性。
最终将总结归纳研究成果,展望未来研究的方向,为铁路机车铝合金制件焊接工艺提供参考和指导。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨铁路机车铝合金制件焊接变形的原因及控制预防方法,从而提高制件的焊接质量,延长使用寿命,减少维护成本。
通过对焊接变形的分析和控制方法的研究,可以为铁路机车制造行业提供更有效的解决方案,提高铝合金制件的焊接质量和稳定性。
通过实验验证和工程应用,可以验证研究成果的有效性,为铁路机车制造领域的发展做出贡献。
本研究的目的是为了改善铁路机车铝合金制件焊接的质量和效率,提升制造水平,推动行业的可持续发展。
2. 正文2.1 铁路机车铝合金制件焊接变形原因分析铁路机车铝合金制件在焊接过程中可能会发生变形,这是由多种因素共同作用导致的。
铁路机车铝合金制件焊接变形原因及控制预防

铁路机车铝合金制件焊接变形原因及控制预防铁路机车铝合金制件在生产和维修过程中,焊接是非常重要的工艺,因为铝合金耐腐蚀性好,强度高、重量轻等优点,已经广泛使用于各类铁路机车制件上。
但是,焊接过程中往往会发生变形和裂纹,进而影响机车的稳定性和安全性。
因此,需要对焊接变形原因及控制预防进行研究。
一、焊接变形原因1. 焊接过程中温度变化引起的热应力铝合金的热导率非常高,焊接时局部的高温很快传递到周围,导致局部急剧膨胀,而铝的弹性模量比较低,结构组织的变形能力有限,当冷却时恢复不了原来的形状,造成永久性变形。
2. 焊接过程中焊接位置的限制,阻碍了材料自由膨胀和收缩焊接部位及其周围的限制,阻碍了焊接位置周围的膨胀和收缩,形成一定的约束力,使得焊接部位在冷却后产生变形。
例如,在对称焊接时,两侧的膨胀和收缩力完全相反,会产生受力不平衡的情况,从而导致变形。
3. 焊接过程中材料自身的性质铝合金焊接后,由于材料本身的热膨胀系数较高,当温度下降时,自然会产生变形。
此外,还受到材料成分、结晶粒度和机械性能等因素的影响。
二、焊接变形控制预防方法1. 在焊接中采用预应力调整焊接位移在焊接过程中,适当的预应力可调整焊接位移,以达到控制焊接变形的目的。
例如,在T形接头中,可以将翼片部分约束,在翼片焊接后让受力自由膨胀。
另外,也可采用夹具来控制受力。
2. 采用预热技术控制焊接变形采用预热技术通常可在焊接过程中减少热应力,可以将焊接部分加热到一定温度,以减少热效应。
但需要注意的是,预热温度应该恰当,在预热过程中应避免过渡加热和过度保温。
铝合金焊接后,通常会翘曲,而利用翘曲补偿法可以减小焊接变形。
例如,在板料焊接中,可以在板料的中心处加上一根锁紧棒,在下料后进行加工,减少焊接变形。
4. 实施后热处理控制焊接变形通过后热处理方式,可以恢复材料变形前的结构,减少焊接后变形产生的影响,并达到控制焊接变形的目的。
然而,在使用后热处理时,需要对合金类型、材料剪切模量、冷却速度等因素进行合理选择和控制。
动车组铝合金车体底架焊接变形控制方法探究

动车组铝合金车体底架焊接变形控制方法探究摘要:底架的支撑结构对高速动车组的运行至关重要,高速动车组运行稳定、安全与否和底架牢固性密切相关。
经过长期的科研选型,高速动车组底架材质大多为铝合金,而在工程实践中研究表明,铝合金车身底架在焊接中很容易产生变形,其也为铝合金车体底架生产期间需着重解决的问题。
仅有在底架焊接工艺满足其生产需求的基础上,才可实现底架生产成本的降低,因此,相关部门及技术人员需持续革新、优化底架结构焊接工艺,并将形变量维持在合理区间内,从而推动我国铁路运输事业发展。
本文对高速动车组铝合金车体底架焊变形控制工艺及效果进行分析,期望对相关从业者有所启发。
关键词:高速动车组;铝合金车体底架;焊接;变形控制随着中国国力提高和铁路业务的蓬勃发展,高速动车组逐渐成为民众日常生活的必备交通工具。
近些年,动车组底架焊接工艺也取得较大程度的进展,焊接材料、焊接后使用寿命等都大幅提升。
但高速动车组底架材料主要为铝合金,其在焊接中易产生变形问题,进而影响焊接效率。
因此,对高速动车组铝合金车体底架焊接变形控制展开研究具备较强的现实意义。
1车体底架焊接变形分析高速动车组底架材料大多为铝合金,但结构大多为框式结构,底板、边梁受结构不同限制,其在使用材料上具有一些不同,但仍采用热处理强化铝合金材料。
这种材料具有导热、热膨胀系数大、温度低等特性,因而导致这种材料在焊接中具有较高的变形可能性,其也为底架焊接变形产生的重要因素。
高速动车组底架加工过程十分复杂,主要包括预组端部底架、组焊底架框架、安装底架框架零件、地板铺设等。
综上所述,底架焊接工作量极高,焊接接头众多,且焊接材料多是厚板,因此,使得焊接后出现很大形变,同时技术人员在焊接期间无法对尺寸进行有效把控,特别是对底架半宽尺寸把控上难度极高。
底架半宽尺寸对底架长度、宽度、边梁垂直角度、整体平面度等存在直接影响,所以,底架焊接变形控制中,相关人员应加强对半宽尺寸形变量的管理,以便对底架整体焊接质量予以保障。
动车组铝合金车体底架焊接变形控制

动车组铝合金车体底架焊接变形控制摘要:随着经济的发展,高速列车日益成为人们交通工具,其运行稳定性和安全性直接影响着乘坐人员安全。
铝合金车体作为高速列车载体,其生产质量直接影响到车体运行安全,所以在生产铝合金车体时,要严格控制关键部件质量。
关键词:动车组;铝合金车体;底架焊接;变形控制铝合金车体作为高速列车重要部分,其质量直接关系到列车运行质量及安全,生产时要给予足够重视及严重管控,以确保列车运行质量及安全。
尤其是动车组在高速列车运行中始终处于高速运作状态,在任何时候都要承受来自车钩、转向架等的巨大外部冲击,对焊接部件质量要求高,需从根本上重视动车组底架生产,加强底架焊接变形控制,严格底架生产质量管理,为列车安全运行提供有效保障。
一、动车组铝合金车体底架结构及其焊接变形原因在列车动车组构架中,铝合金车体底架一般用框架设计结构,由枕梁、端中梁、横梁、边梁、地板等部件组成。
其中,部件构造材料为热处理增强铝合金,具有较强抗压及坚固指数,然而,铝合金熔点低,导热与热膨胀系数大,在生产尤其是焊接时,由于温度过高,易造成焊接变形,严重影响底架结构稳定性。
因此,需严格控制焊接变形,确保车体底架结构稳定性。
在动车组铝合金底架生产中,一般需经大量操作工序,如端部底架预组、底架框架组焊、底架框架部件安装、地板铺装等,生产过程繁琐,尤其是框架底部焊接有大量接头位置,需大量焊接操作且操作程序难度大。
其中,在控制底部半宽尺寸方面,由于涉及多个角度及薄厚板焊接工艺,焊接类型复杂多变,是车体底架焊接变形重点防范对象。
二、动车组铝合金车体底架焊接变形控制措施1、底架宽度尺寸控制。
某动车组宽度尺寸变化是由于地板间正反4条4V连接焊缝和地板与边梁搭接a5角焊缝焊接造成,最严重的横向收缩变形是中间正反四条4V焊缝。
在产品生产中,两侧边梁压卡从一位端到二位端每1500mm有一个约束,压卡均匀,所以预制宽度方向的工艺放量为3~4mm,然而,由于需在底架地板端焊接端部缓冲梁,端部角中部区域工艺放量增加了2mm,以抵消端部缓冲梁焊接中宽度收缩。
铁路机车铝合金制件焊接变形原因及控制预防

铁路机车铝合金制件焊接变形原因及控制预防铁路机车是承载着重要的运输任务的关键设备,其中铝合金制件在机车结构中起到至关重要的作用。
由于铝合金具有优良的性能,如高强度、轻质、耐腐蚀性等特点,因此广泛应用于铁路机车制造中。
在铝合金制件的焊接过程中会出现变形现象,影响到焊接质量和机车性能。
本文将从铁路机车铝合金制件焊接变形的原因、变形的控制方法和预防措施等方面进行论述。
(一)热应力引起的变形:焊接过程中,焊缝的局部区域因热影响而发生热胀冷缩,导致焊接变形。
热应力主要来自于熔化区域与母材之间的温差和热传导引起的温度梯度。
焊接中高温区域会膨胀,而冷却后受到约束的低温区域则会缩小。
由于铝合金的热膨胀系数较大,其焊接变形比较明显。
(二)固定约束引起的变形:焊接过程中,材料受到约束无法自由膨胀收缩,会出现焊接变形。
固定约束主要来自于焊接夹具、支撑物等。
(三)焊缝形状和焊道几何因素引起的变形:焊缝形状和焊道几何因素会对焊接变形产生影响。
当焊缝形状复杂或焊道几何形状不合理时,焊接变形会更为严重。
(一)合理选择焊接方法:根据实际情况选择合适的焊接方法,如手工电弧焊、气体保护焊、电阻焊等。
不同的焊接方法对焊接变形的影响不同,需要根据具体情况进行选择。
(二)优化焊接工艺参数:通过优化焊接工艺参数,如焊接速度、焊接电流、焊接电压等,控制焊接热输入,减小焊接变形。
合理的焊接工艺参数能够控制焊接温度梯度和残余应力。
(三)合理安排焊接顺序:合理安排焊接顺序可以减小焊接变形。
将焊接分为几个步骤进行,先从内部焊接开始,然后逐渐向外部焊接,可以减小焊接残余应力的影响。
(四)采用预热和后热处理方法:通过预热和后热处理可以减小焊接变形。
预热可以减小焊接区域的温度梯度,改善焊缝的形状,后热处理可以改变焊接区的内应力分布,减小焊接变形。
(一)设计合理的焊接接头:合理设计焊接接头的结构形式和尺寸,减少焊接变形。
避免出现焊缝形状复杂、焊道几何形状不合理的情况。
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动车铝合金车体关键尺寸焊接变形控制
研究
摘要:铝合金材料具有良好的物理特性和力学性能,其焊接接头的力学性能,抗裂性及抗应力腐蚀性能,适用于制造轻轨车辆,在轨道车辆部件中的有着广泛
的应用。
本文通过在焊接前将反变形量、工艺放量以及合理的焊接顺序进行施加,能够将焊接变形进行良好控制,从焊前、焊中和焊后三个不同的控制变形的实施
阶段概述了焊接变形的控制研究。
关键词:铝合金车体;关键尺寸;焊接变形控制
1.引言
随着铁路运输事业的不断发展,高速度、轻量化已经成为现代铁路车辆制造
的要素之一,而最有效的办法就是通过减轻车体自重来实现高速度。
通过使用不
锈钢和铝合金材料可以有效地减轻车体自身的重量,但是由于不锈钢的点焊密封
性较差,因此通过使用不锈钢材料减轻车体自身重量具有一定的局限性,而铝合
金材料由于全密闭焊接,在世界范围内,使用铝合金材料生产制造动车组是城市
轨道车辆和铁路运输事业发展的必然趋势。
现有的动车组铝合金车体制造工艺是由长大铝合金型材插接或对接组焊而成。
而铝合金材料的物理、化学性质导致了铝合金在焊接时极易发生焊接变形,影响
焊接质量和车体的形状尺寸,因此控制铝合金车体焊接变形具有非常重要的意义。
与其他的交通方式相比高速动车组运行稳定、安全,而且运行速度快,其长期处
于高速运行状态。
其中铝合金车体质量则对车体的安全性能具有直接的影响。
所
以铝合金车体质量需要严格控制,尤其是重点部位的质量。
2.焊接变形扭曲分析
焊接变形按照焊接变形的趋势可以分为焊接扭曲与焊接收缩,焊缝冷却后,焊缝两侧工件的长度尺寸或宽度尺寸相对焊前变小的现象为焊接收缩。
根据变形方向,沿焊缝长度方向的收缩叫纵向收缩,沿焊缝截面方向的收缩叫横向收缩。
焊接扭曲是指焊缝两侧工件沿着焊缝中心线向着焊缝一侧弯曲或远离焊缝一侧弯曲,焊接扭曲可以分为纵向扭曲和横向扭曲。
一般焊接变形都指的是在理想状态下的变形,并未考虑变形的不均匀性。
由焊接速度、热输入量等不稳定因素引起的不均匀的焊接变形可以看作是多种焊接变形的叠加。
动车组铝合金车体各大部件一般是由多块型材插接或对接正反面两次组焊而成,因此导致了铝合金车体焊接变形经多次累计,变形严重。
3.铝合金车体焊接变形分析
铝合金车体焊接变形为了获得高质量的铝合金焊接接头,焊接铝合金时需要使用大功率、高能量的热源,因为铝合金的熔点比钢的熔点低,为660℃,而且铝合金的比热容比其他金属高,并且导热率是钢的5倍,在焊接过程中热量散失的非常迅速。
铝合金的线膨胀系数约为钢的2倍,凝固时体积收缩率为6.5%-6.6%,上述这些因素导致了铝合金焊接时焊接熔池附近温度场的分布梯度在空间上比焊接刚时更显著,因此铝合金焊接更易产生焊接变形。
铝合金车体底架结构为框架式,其由枕梁、端中梁、边梁、横梁以及地板等组成。
由于铝合金有其特性,像熔点低、导热系数以及热膨胀系数较大,焊接非常容易造成变形。
铝合金底架在生产过程中需要经过底架预组、底架框架零件安装以及地板铺装等。
底架结构焊接变形大,而且尺寸较难控制,其中底架尺寸的控制非常困难。
动车组底架的生产需要经过底架边梁焊接、端部缓冲梁与底架焊接、底架附件安装焊接及底架整体加工等工序为整个底架的制造过程。
底架的焊接量是铝合金车体整个工序中最大的,其结构非常复杂,而且涉及非常多的焊接形式,焊缝非常密集。
焊接的过程对底架宽度、地板平面度、边梁平行度以及车钩面板垂直度变化等有着非常大的影响,这样焊接的变形就更难进行控制。
4.铝合金车体焊接变形控制
4.1铝合金车体宽度尺寸控制
对于动车组宽度尺寸变化而言,其主要由地板间的4V连接焊缝以及地板与
边梁搭接的a5角焊缝焊接引起,其中4V连接焊缝所造成的横向收缩变形最为严重。
当进行底架的制作时其两侧边梁的压卡需要从一位端到两位端每隔15dm进
行一个约束的设置,这样压卡均匀。
底架边梁与地板角焊缝焊接也会存在一定的
收缩量,所以制定中间区域宽度方向的放量在三到四毫米之间,其两端宽度放量
在四到五毫米之间,这样能够满足焊接的横向收缩变形。
4.2底架边梁地板系列尺寸控制
底架边梁平行度及地板平面度控制,在边梁放入工装之后,横向必须用压卡
将边梁与定位基准压实,这样可以使底架边梁不产生倾斜,不使旁弯变形。
地板
边梁正装焊接时边梁的四个方向都要进行约束,而反装焊接时边梁3个方向都要
进行约束的施加,这可以通过压卡进行。
压卡的添加也使得边梁自由度得到控制,这样其不会随意变形。
板的焊接变形,在地板与边梁进行焊接时由于连接缝致使地板平面变形,而
这可通过一些措施来减弱。
首先是在焊接顺序上采取从中间向两侧进行焊接,这
样应力可以从中间向两侧释放。
然后是地板、边梁焊接工艺的优化,这可通过降
低地板、边梁之间的点固段焊数量。
而点固焊接可将之前的十五段段焊给为六段
均匀段焊,这可以降低边梁对地板的约束力,从而降低地板连接焊缝焊后的焊接
应力,继而缓解了部分焊接应力造成的焊接形变。
此外,为抵消焊接应力造成的
地板焊接变形可在地板边梁反装焊接工序与端部缓冲梁焊接工序对地板进行预制
反变形。
这样既满足了地板本身的平面度要求,又将端部缓冲梁焊接造成的地板
变形进行抵销。
另外,小纵梁、大橫梁的焊接变形控制可以先将其刚性固定,然后将焊接工
艺进行规范优化。
再有,地板铺装过程的焊接变形控制也需要进行刚性固定,需
要将框架进行刚性固定,然后缓冲梁预制反变形。
4.3铝合金车体综合焊接变形控制
焊接变形控制按照控制铝合金车体焊接变形阶段的不同,一般可在焊前、焊中和焊后三个阶段控制焊接变形。
焊前变形的控制焊前变形控制是指从焊接结构的设计及材料选择等方面来防止焊接变形,焊前变形控制方法包括预留放长量法、反变形法、刚性固定法等。
在铝合金车体制造过程中,控制焊接变形的关键是在二次焊接前,预置一定的反变形量。
根据试验结果,底架、侧墙等大部件的焊接反变形量预留值在15~20 mm 之间。
焊中变形的控制在焊接过程中应选择合理的焊缝尺寸和形状,并且应选择合适的焊接顺序,同时在一定范围内降低焊接的热输入量,这些是焊接过程中影响焊接结构变形的关键因素。
在底架地板和车顶等长大型材组焊的过程中,通过先焊接中间两块铝合金型材,后同时焊接两侧的铝合金型材的方式,即从中间向两侧焊接的方式来减小焊接变形。
在铝合金搅拌磨擦焊接的过程中,搅拌头可以对铝合金表面的氧化膜进行破碎,在焊接过程中没有材料熔化,因此可以避免传统焊接方式产生的热裂纹、液化裂纹及气孔等焊接缺陷,并且较小的热输入能够大大地降低材铝合金的焊接变形,因此搅拌摩擦焊接技术特别适用于铝合金长大型材间焊缝的焊接。
焊后变形的控制当铝合金车体组焊完成后,一般采用火焰调修和机械调修两种方式来减小焊接变形。
采用火焰调修的方式调修整车的内高(2480+8/-6 mm)的尺寸,首先用顶针将内高超差的部分顶起至2650 mm,然后对超差不分。
5.结束语
制定合理有效的组焊工装并在焊接之前进行反变形的预先制定,进行焊接顺序的制定,然后施加工艺放量。
将焊接点的数量进行优化,这样可以有效解决底架焊接变形的问题,从而使动车底架的生产质量得到保证。
参考文献:
[1] 田军,刘志明,何如. 动车铝合金车体焊接接头非线性疲劳累积损伤模型[J]. 铁道学报,2012,34(3):40-43.
[2] 郭柏立,张力. 智能化焊接在高速动车组铝合金车体制造上的应用和展望[J]. 金属加工(热加工),2016(16):15-17.
[3] 刘任民. 高速动车组铝合金车体长大型材关键焊接技术研究[J]. 区域治理,2019(4):230.。