CN106312266A - 一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺 - Google Patents

一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，在焊件焊缝两侧涂覆表面活性剂，待活性剂干后，再进行焊接，所述表面活性剂为GaF2，MgF2，AlF3，SiO2与丙酮构成的混合物。通过焊件两侧涂抹表面活性剂，焊缝性能不仅可以满足客户要求，生产效率还能提升一倍。

Description

一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺
技术领域
本发明属于铝合金领域，涉及铝合金焊接方法，特别涉及一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺。
背景技术
铝合金具有质量轻，耐腐蚀等优点，目前已广泛用于制造铝合金车体。但是铝合金的焊接性能较差，焊接变形量大，且极易产生焊接缺陷，这对于大型结构件来说是致命的。但是现有的高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺为MIG自动焊，由于MIG自动焊，电流高，一般达到了210～220A，热输入量大，产品加工变形严重，对工装要求极高，生产周期长。因此，有必要开发一种焊接铝合金大型焊接件，特别是焊接高铁用铝合金地板的方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，所述工艺方法可以在小的热输入下就能得到相同的焊接效果，焊接速度也有所提升，焊缝的深宽比增加，热影响区减小，焊缝的力学性能提高。
为实现上述发明目的，具体提供了如下的技术方案：
一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，在焊件焊缝两侧涂覆表面活性剂，待活性剂干后，再进行焊接，所述表面活性剂为GaF2，MgF2，AlF3，SiO2与丙酮构成的混合物。
优选的，一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，包括如下步骤：
1)母料选取：母材选取6005A铝合金板材；
2)待焊区打磨清洗：打磨清洗1)所选铝合金板材周边区域，去除表面氧化层及污染物；
3)组对安装：将步骤2)处理后的多块板材按顺序组对正装在焊接夹具上，调整板材位置，使各板材之间的焊接缝隙为0.3-0.8mm；
4)在焊件焊缝两侧涂覆表面活性剂；
5)点焊固定：待活性剂干后，首先从正面点焊固定步骤3)的组对板材，然后正面点焊固定组对板材，点焊时单个焊缝长度为45-55mm，各焊点间距为1.5-2m；
6)正装满焊：采用MIG焊接方式满焊步骤5)中正装焊缝，焊接电流150-160A，焊接速度1.3m/min；
7)清洗打磨焊缝得到产品。更优选的，所述表面活性剂制备方法如下：按质量配比2:1:1:3取GaF2，MgF2，AlF3，SiO2混合成混合物，按质量体积比2:1～5:2取混合物和丙酮并搅拌呈糊状备用。
优选的，在焊件焊缝两侧涂覆表面活性剂0.3-0.5mm。
优选的，点焊和满焊时以纯度高于99.99％的氩气作为保护气体，气流量为27L/min。
优选的，步骤2)打磨清洗时打磨范围为焊缝周边40-60mm范围内的区域，打磨深度不超过0.2mm，且打磨纹路平行于焊缝方向。
优选的，步骤5)点焊固定时第一个点焊位置距起弧端不小于200mm，最后一个点焊点距末尾端100-200mm，各铝合金板材点焊固定后整体错边量不大于0.5mm，保证整体组对宽度达2375mm-2377mm。
优选的，步骤6)正装满焊之前还包括预处理正装点焊的步骤；预处理正装点焊时彻底清除点固焊点的缺陷及杂质，并使得点固焊点的起弧与收弧端具有一定坡度。
优选的，步骤1)所述铝合金板材厚度为4.0mm。
本发明的有益效果在于：原有生产工艺虽然可以满足客户的要求，但是产品生产效率低下，通过焊件两侧涂抹表面活性剂，焊缝性能不仅可以满足客户要求，生产效率还能提升一倍。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图：
图1表示在焊件表面涂覆活性剂；
图2表示左侧没涂活性剂，右侧涂有活性剂进行焊接后正面的效果图；
图3中(a)、(b)分别表示正面未清除活性剂和正面清除活性剂后的效果图；
图4表示左侧没涂活性剂，右侧涂有活性剂进行焊接后并清除活性剂后背面的效果图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
本实施例高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，包括如下步骤：
1)母料选取：母材选取4.0mm厚的6005A铝合金板材；
2)待焊区打磨清洗：打磨清洗1)所选铝合金板材周边区域，去除表面氧化层及污染物；打磨清洗时打磨范围为焊缝周边40-60mm范围内的区域，打磨深度不超过0.2mm，且打磨纹路平行于焊缝方向；
3)组对安装：将步骤2)处理后的多块板材按顺序组对正装在焊接夹具上，调整板材位置，使各板材之间的焊接缝隙为0.5mm；
4)在焊件焊缝两侧涂覆表面活性剂0.3mm，如图1所示，所述表面活性剂制备方法如下：按质量配比2:1:1:3取GaF2，MgF2，AlF3，SiO2混合成混合物，按体积比2:1取混合物和丙酮并搅拌呈糊状备用；
5)点焊固定：待活性剂干后，首先从正面点焊固定步骤3)的组对板材，然后正面点焊固定组对板材，点焊时单个焊缝长度为45mm，各焊点间距为1.5m；点焊固定时第一个点焊位置距起弧端不小于200mm，最后一个点焊点距末尾端100-200mm，各铝合金板材点焊固定后整体错边量不大于0.5mm，保证整体组对宽度达2375mm-2377mm；
6)正装满焊：采用MIG焊接方式满焊步骤5)中正装焊缝，焊接电流160A，焊接速度1.3m/min；点焊和满焊时以纯度高于99.99％的氩气作为保护气体，气流量为27L/min；
7)清洗打磨焊缝得到产品。
实施例2
本实施例高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，包括如下步骤：
1)母料选取：母材选取4.0mm厚的6005A铝合金板材；
2)待焊区打磨清洗：打磨清洗1)所选铝合金板材周边区域，去除表面氧化层及污染物；打磨清洗时打磨范围为焊缝周边40-60mm范围内的区域，打磨深度不超过0.2mm，且打磨纹路平行于焊缝方向；
3)组对安装：将步骤2)处理后的多块板材按顺序组对正装在焊接夹具上，调整板材位置，使各板材之间的焊接缝隙为0.8mm；
4)在焊件焊缝两侧涂覆表面活性剂0.3mm，如图1所示，所述表面活性剂制备方法如下：按质量配比2:1:1:3取GaF2，MgF2，AlF3，SiO2混合成混合物，按体积比5:2取混合物和丙酮并搅拌呈糊状备用；
5)点焊固定：待活性剂干后，首先从正面点焊固定步骤3)的组对板材，然后正面点焊固定组对板材，点焊时单个焊缝长度为55mm，各焊点间距为2m；点焊固定时第一个点焊位置距起弧端不小于200mm，最后一个点焊点距末尾端100-200mm，各铝合金板材点焊固定后整体错边量不大于0.5mm，保证整体组对宽度达2375mm-2377mm；
6)正装满焊：采用MIG焊接方式满焊步骤5)中正装焊缝，焊接电流150A，焊接速度1.3m/min；点焊和满焊时以纯度高于99.99％的氩气作为保护气体，气流量为27L/min；
7)清洗打磨焊缝得到产品。
步骤6)正装满焊之前还包括预处理正装点焊的步骤；预处理正装点焊时彻底清除点固焊点的缺陷及杂质，并使得点固焊点的起弧与收弧端具有一定坡度。
实施例3
本实施例高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，包括如下步骤：
1)母料选取：母材选取4.0mm厚的6005A铝合金板材；
2)待焊区打磨清洗：打磨清洗1)所选铝合金板材周边区域，去除表面氧化层及污染物；打磨清洗时打磨范围为焊缝周边40-60mm范围内的区域，打磨深度不超过0.2mm，且打磨纹路平行于焊缝方向；
3)组对安装：将步骤2)处理后的多块板材按顺序组对正装在焊接夹具上，调整板材位置，使各板材之间的焊接缝隙为0.3mm；
4)在焊件焊缝两侧涂覆表面活性剂0.3mm，如图1所示，所述表面活性剂制备方法如下：按质量配比2:1:1:3取GaF2，MgF2，AlF3，SiO2混合成混合物，按体积比2:1取混合物和丙酮并搅拌呈糊状备用；
5)点焊固定：待活性剂干后，首先从正面点焊固定步骤3)的组对板材，然后正面点焊固定组对板材，点焊时单个焊缝长度为50mm，各焊点间距为1.8m；点焊固定时第一个点焊位置距起弧端不小于200mm，最后一个点焊点距末尾端100-200mm，各铝合金板材点焊固定后整体错边量不大于0.5mm，保证整体组对宽度达2375mm-2377mm；
6)正装满焊：采用MIG焊接方式满焊步骤5)中正装焊缝，焊接电流155A，焊接速度1.3m/min；点焊和满焊时以纯度高于99.99％的氩气作为保护气体，气流量为27L/min；
7)清洗打磨焊缝得到产品。
对比实施例1
与实施例1的区别在于，没有步骤4)涂覆活性剂的步骤，其它步骤一致。
实施例1～3所得产品焊缝质量及尺寸要求完全满足使用要求，产品合格率大幅提高，同时焊接工时得到降低，生产效率较还能提升一倍。图2表示左侧没涂活性剂(对比实施例1)，右侧涂有活性剂(实施例1)进行焊接后正面的效果图；图3中(a)、(b)分别表示正面未清除活性剂和正面清除活性剂后的效果图；图4表示左侧没涂活性剂(对比实施例1)，右侧涂有活性剂(实施例1)进行焊接后并清除活性剂后背面的效果图，由图4可看出相同焊接工艺条件下，在有限的焊接时间内，有活性剂的焊透了，没涂活性剂的没焊透。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，其特征在于，在焊件焊缝两侧涂覆表面活性剂，待活性剂干后，再进行焊接，所述表面活性剂为GaF2，MgF2，AlF3，SiO2与丙酮构成的混合物。
2.根据权利要求1所述一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，其特征在于包括如下步骤：
1)母料选取：母材选取6005A铝合金板材；
2)待焊区打磨清洗：打磨清洗1)所选铝合金板材周边区域，去除表面氧化层及污染物；
3)组对安装：将步骤2)处理后的多块板材按顺序组对正装在焊接夹具上，调整板材位置，使各板材之间的焊接缝隙为0.3-0.8mm；
4)在焊件焊缝两侧涂覆表面活性剂；
5)点焊固定：待活性剂干后，首先从正面点焊固定步骤3)的组对板材，然后正面点焊固定组对板材，点焊时单个焊缝长度为45-55mm，各焊点间距为1.5-2m；
6)正装满焊：采用MIG焊接方式满焊步骤5)中正装焊缝，焊接电流150-160A，焊接速度1.3m/min；
7)清洗打磨焊缝得到产品。
3.根据权利要求1所述一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，其特征在于，所述表面活性剂制备方法如下：按质量配比2:1:1:3取GaF2，MgF2，AlF3，SiO2混合成混合物，按质量体积比2:1～5:2取混合物和丙酮并搅拌呈糊状备用。
4.根据权利要求1所述一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，其特征在于，在焊件焊缝两侧涂覆表面活性剂0.3-0.5mm。
5.根据权利要求2所述一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，其特征在于，点焊和满焊时以纯度高于99.99％的氩气作为保护气体，气流量为27L/min。
6.根据权利要求2所述一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，其特征在于，步骤2)打磨清洗时打磨范围为焊缝周边40-60mm范围内的区域，打磨深度不超过0.2mm，且打磨纹路平行于焊缝方向。
7.根据权利要求2所述一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，其特征在于，步骤5)点焊固定时第一个点焊位置距起弧端不小于200mm，最后一个点焊点距末尾端100-200mm，各铝合金板材点焊固定后整体错边量不大于0.5mm，保证整体组对宽度达2375mm-2377mm。
8.根据权利要求2所述一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，其特征在于，步骤6)正装满焊之前还包括预处理正装点焊的步骤；预处理正装点焊时彻底清除点固焊点的缺陷及杂质，并使得点固焊点的起弧与收弧端具有一定坡度。
9.根据权利要求2所述一种高铁车厢用铝合金地板的焊接工艺，其特征在于，步骤1)所述铝合金板材厚度为4.0mm。
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