CN103600184A

CN103600184A - 带孔的单侧焊工件的焊接变形控制方法

Info

Publication number: CN103600184A
Application number: CN201310524108.6A
Authority: CN
Inventors: 栗涛; 沈洪娟
Original assignee: Changchun Railway Vehicles Co Ltd
Current assignee: CRRC Changchun Railway Vehicles Co Ltd
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2014-02-26

Abstract

带孔的单侧焊工件的焊接变形控制方法属于轨道车辆转向架工件焊接变形控制方法领域，该方法是通过制造一块外形尺寸、冷热形变性能以及刚性指标均与待焊接工件的底板的参数相同或相近的背板作为辅助用具，或者将两个底板完全对称的带孔单侧焊工件互为辅助用具，完全复制焊件孔位、外形以及形变特征，并采用可拆卸的螺栓螺母连接方式将背板与底板的非焊接面连接，或者将两个底板背对背连接，紧固后作为一个整体进行焊接；螺栓螺母随工件焊接直至焊后冷却至室温，完成后卸下。本发明的方法降低了对待焊件的刚性约束，利用辅助用具热形变时的反作用力抵消和减少焊件的焊接变形，达到有效控制焊接变形，降低生产成本，提高生产效率的目的。

Description

带孔的单侧焊工件的焊接变形控制方法

技术领域

本发明属于轨道车辆转向架工件焊接变形控制领域，具体涉及一种带孔的单侧焊工件的焊接变形控制方法。

背景技术

在轨道车辆的转向架制造过程中，有很多结构上不具对称性的带有圆孔的单侧焊薄板工件，这类带孔的单侧焊件在自由状态下焊接时，热变形明显，有些工件需要在后续工序中反复调修，有些工件甚至直接报废，造成经济损失。

若针对每种结构类型的带孔的单侧焊薄板工件都分别设计防止焊接变形的夹具，那么这些不能通用的夹具同样会增加成本。此外，向结构各异的工件上组装夹具的工作不仅占用生产时间，影响生产效率，同时对于部分结构较为复杂的带孔单侧焊薄板工件，受其结构限制，夹具的使用会形成阻挡，造成焊接可达性差，不易操作，反而影响产品的焊接质量。

发明内容

为了解决现有采用传统夹具夹持带孔的单侧焊工件以防止或减小焊接变形的控制方法，其夹具的通用性差、成本高、效率低，并且对于部分结构较为复杂的带孔单侧焊薄板工件，受其结构限制，夹具的使用会形成阻挡，造成焊接可达性差，不易操作，反而影响产品焊接质量的技术问题，本发明提供一种带孔的单侧焊工件的焊接变形控制方法。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

带孔的单侧焊工件的焊接变形控制方法包括如下步骤：

第一步、制造一块背板，其外形尺寸、冷热形变性能以及刚性指标均与待焊接工件的底板的参数相同或相近，背板上开有多个第一圆孔，该第一圆孔的孔径、位置及数量均对应与底板上设有的第二圆孔的孔径、位置及数量相同；

第二步、将底板的非焊接面与背板贴紧并使第二圆孔的圆心与第一圆孔的圆心全部对齐；

第三步、用螺栓依次穿过垫片、第二圆孔、第一圆孔，并通过螺母锁紧固定，使底板与背板构成一个整体待焊件；

第四步、将纵向立板和横向立板焊接在底板焊接面上的对应位置；

第五步、待底板与背板均冷却至室温后，将所有螺栓与螺母均卸下，进而完成带孔的单侧焊工件的焊接变形控制。

所述背板可以为另一个单侧焊工件，该单侧焊工件底板的结构与底板的结构完全对称，安装时，将这两个单侧焊工件的底板背靠背锁紧固定。

本发明的有益效果是：该方法通过制造一块背板作为辅助用具，或者将两个底板完全对称的带孔单侧焊工件互为辅助用具，完全复制焊件孔位、外形以及形变特征，并采用可拆卸的螺栓连接方式将背板与底板的非焊接面连接，或者将两个底板背对背连接，从而提高待焊件的刚性约束，利用辅助用具热形变时的反作用力抵消和减少焊件的焊接变形，达到有效控制焊接变形，降低生产成本，提高生产效率的目的。此外，该方法还具有简单实用、操作方便、成本低廉、便于推广普及等优点。

附图说明

图1是本发明单侧焊工件的俯视结构示意图。

图2是本发明中背板的结构示意图。

图3是本发明将背板与底板安装后的俯视结构示意图。

图4是本发明将背板与底板安装后的前视结构示意图。

图5是图4中I部分的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

如图1至图5所示，待焊接工件的底板1上设有多个不对称的圆孔（1-1），需要将纵向立板2和横向立板3焊接在底板1的焊接面上，要求工件焊接后底板1的平面度在1mm内。为了有效的控制焊接变形，本发明采用预制背板4的方式来满足焊接要求。具体过程如下：

第一步、制造一块背板4，其外形尺寸、冷热形变性能以及刚性指标均与待焊接工件的底板1的参数相同或相近，背板4上开有多个第一圆孔4-1，该第一圆孔4-1的孔径、位置及数量均对应与底板1上设有的第二圆孔1-1的孔径、位置及数量相同；

第二步、将底板1的非焊接面与背板4贴紧并使第二圆孔1-1的圆心与第一圆孔4-1的圆心全部对齐；

第三步、用螺栓5依次穿过垫片、第二圆孔1-1、第一圆孔4-1，并通过螺母6锁紧固定，使底板1与背板4构成一个整体待焊件；

第四步、将纵向立板2和横向立板3焊接在底板1焊接面上的对应位置；

第五步、待底板1与背板4均冷却至室温后，将所有螺栓5与螺母6均卸下，进而完成带孔的单侧焊工件的焊接变形控制。

经过检测，焊接后的底板1的平面度为0.5mm。

实施例2

当同时有两个底板结构完全对称的单侧焊工件需要焊接时，两个底板可以互为背板，将两个底板背靠背通过螺栓螺母固定在一起，构成一个整体焊接件，然后，将各自的立板对应焊接在各自的底板上，待工件冷却至室温后，将螺栓、螺母卸下，完成两个单侧焊工件的焊接。经过检测，焊接后的两个底板的平面度均为0.3mm。

Claims

1.带孔的单侧焊工件的焊接变形控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

第一步、制造一块背板（4），其外形尺寸、冷热形变性能以及刚性指标均与待焊接工件的底板（1）的参数相同或相近，背板（4）上开有多个第一圆孔（4-1），该第一圆孔（4-1）的孔径、位置及数量均对应与底板（1）上设有的第二圆孔（1-1）的孔径、位置及数量相同；

第二步、将底板（1）的非焊接面与背板（4）贴紧并使第二圆孔（1-1）的圆心与第一圆孔（4-1）的圆心全部对齐；

第三步、用螺栓（5）依次穿过垫片、第二圆孔（1-1）、第一圆孔（4-1），并通过螺母（6）锁紧固定，使底板（1）与背板（4）构成一个整体待焊件；

第四步、将纵向立板（2）和横向立板（3）焊接在底板（1）焊接面上的对应位置；

第五步、待底板（1）与背板（4）均冷却至室温后，将所有螺栓（5）与螺母（6）均卸下，进而完成带孔的单侧焊工件的焊接变形控制。

2.如权利要求1所述带孔的单侧焊工件的焊接变形控制方法，其特征在于，所述背板（4）为另一个单侧焊工件，该单侧焊工件底板的结构与底板（1）的结构完全对称，安装时，将两个底板背靠背锁紧固定。