CN107414258A - 高铁外风挡底部下弯角型材焊接方法 - Google Patents

高铁外风挡底部下弯角型材焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了高铁外风挡底部下弯角型材焊接方法，即把H型材中间分成两段为T型形状，分别弯制后再采用焊接加焊接工装组焊的方法完成，这种方法一方面要满足焊接后的外形的尺寸公差符合图纸要求，另一方面要符合铝合金焊接的焊接质量要求，焊接方法分别采用了氩气保护TIG焊加工装、搅拌摩擦焊加工装、脉冲氩气保护MIG焊加工装，最后通过检测零件的尺寸公差，焊接强度试验，确定采用脉冲氩气保护MIG焊加工装的焊接方法。脉冲MIG焊热输入量可保持最小量，热影响区的范围较小，焊缝强度符合铝合金焊接要求，焊接效率高、变形小，对于焊接间隙和焊接面不平度相对要求低，4毫米板对接MIG焊可以在1.5毫米以内。

Description

高铁外风挡底部下弯角型材焊接方法
技术领域
本发明涉及焊接方法，具体涉及高铁外风挡底部下弯角型材焊接方法。
背景技术
机车车辆风挡位于两车的连接处，分为外风挡和内风挡，是乘车员从车内一个车厢分流到另一个车厢的必由之路，因此也是安全通道，在旅客列车超员时，通过台还将承载部分旅客，所以风挡是连接机车车辆间的重要部件，必须保证其安全可靠，并使其具备一定密封性能、防火性能等。而外风挡作为风挡的保护外层，需要防止污垢、灰层、水和雪的侵入，外风挡由胶囊和型材组成，因此型材的制造决定整个外风挡质量，型材的外形必须按照机车车厢截面的形状设计制造，外形的形位公差必须控制符合要求，其中的下弯角型材现是在型材弯圆机上整体弯的，由于型材截面为H形，弯曲的半径小，材料为6063-T6强度较高，弯制后的型材经常有在R圆角处产生裂纹现象，产品的质量稳定性差，合格产品只有50%左右，严重影响产品质量。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供高铁外风挡底部下弯角型材焊接方法，从而解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供了高铁外风挡底部下弯角型材焊接方法，即把H型材中间分成两段为T型形状，分别弯制后再采用焊接加焊接工装组焊的方法完成，这种方法一方面要满足焊接后的外形的尺寸公差符合图纸要求，另一方面要符合铝合金焊接的焊接质量要求，焊接方法分别采用了氩气保护TIG焊加工装、搅拌摩擦焊加工装、脉冲氩气保护MIG焊加工装，最后通过检测零件的尺寸公差，焊接强度试验，确定采用脉冲氩气保护MIG焊加工装的焊接方法，焊接速度快，焊接热影响区小，焊接区强度达到焊接标准，符合图纸设计要求，是最优的焊接方法。
作为本发明的一种优选技术方案，焊接上采用所述脉冲氩气保护MIG焊加工装方法优于所述氩气保护TIG焊加工装，由于6063-T6是6系列的可热处理铝合金，这种铝合金材料是Mg和Si为合金元素的热处理型材，成型加工性、耐腐蚀性均好，缺点是焊接区软化严重，T6热处理方法是高温下快速冷确人工时效，因此在焊接时热影响区的热输入是决定焊接接头软化的决定因素，所述氩气保护TIG焊加工装虽然在焊接质量相对所述脉冲氩气保护MIG焊加工装在气孔、裂纹缺陷上概率比较低些，但是所述氩气保护TIG焊加工装焊接速度相对较慢，效率较低，造成焊接后热影响区的过热区范围较宽，而且工件变形较大，使得焊接接头软化严重，通过拉伸试验所述氩气保护TIG焊加工装的抗拉强度是165MPa ，测量圆弧处的角度变形为8度左右，而采用所述脉冲氩气保护MIG焊加工装，通过调节脉冲流量和脉冲时间，可调节不同的焊缝熔深和熔宽，也就可以调节焊接的热输入，使得焊接参数对焊接工件的良好适应性，热输入量可保持最小量，热影响区的范围较小，同时焊接区的飞溅少，良好的抗腐蚀性能，焊接效率是所述氩气保护TIG焊加工装的4倍，通过拉伸试验所述脉冲氩气保护MIG焊加工装的抗拉强度是240MPa，测量圆弧处的角度变形为3度左右，符合6063T6焊接后的GBT3880 要求。
作为本发明的一种优选技术方案，焊接上采用所述脉冲氩气保护MIG焊加工装的方法同时优于所述搅拌摩擦焊加工装，虽然所述搅拌摩擦焊加工装的优点多，如焊接变形小，实现固相结合，力学性能优，可实现高速焊接，不易产生气孔、裂纹等焊接缺陷，但所述搅拌摩擦焊加工装必须控制接缝的错边量和间隙数值，一般按要求4毫米的板对接，两零件的间隙要求在0.3mm以内，最大不能超过0.5mm，而且两型材厚度差0.2，由于H型材分成两个T型形状弯曲成形，弯曲时外侧受拉伸，内侧压缩，材料塑性变形，使得内侧边缘平面（焊接面）起皱和直线度超差，尤其是在圆弧弯曲处更严重，不平度和间隙在1.5毫米左右，使得搅拌摩擦焊时内部产生弧焊，有空洞缺陷，而且局部有焊不透现象，而采用所述脉冲氩气保护MIG焊加工装是明弧焊接，4毫米铝板的拼焊间隙和不平度相对大些，按要求可以是在1.5毫米左右，加上采用焊接工装，焊接面不平度控制在1.5毫米以内，焊接时可保证焊接焊透，和焊缝成形良好。
本发明所达到的有益效果是：该装置是高铁外风挡底部下弯角型材焊接方法，该方法解决了外风挡H型材整体弯曲合格率低的问题；即把H型材中间分成两段T型形状，分别弯制后再采用焊接加焊接工装组焊的方法完成，这种方法一方面要满足焊接后的外形的尺寸公差符合图纸要求，另一方面要符合铝合金焊接的焊接质量要求，焊接速度快，焊接热影响区小，焊接区强度达到焊接标准，符合图纸设计要求，是最优的焊接方法。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明提供高铁外风挡底部下弯角型材焊接方法，即把H型材中间分成两段为T型形状，分别弯制后再采用焊接加焊接工装组焊的方法完成，这种方法一方面要满足焊接后的外形的尺寸公差符合图纸要求，另一方面要符合铝合金焊接的焊接质量要求，焊接方法分别采用了氩气保护TIG焊加工装、搅拌摩擦焊加工装、脉冲氩气保护MIG焊加工装，最后通过检测零件的尺寸公差，焊接强度试验，确定采用脉冲氩气保护MIG焊加工装的焊接方法，焊接速度快，焊接热影响区小，焊接区强度达到焊接标准，符合图纸设计要求，是最优的焊接方法。
焊接上采用，脉冲氩气保护MIG焊加工装方法优于，氩气保护TIG焊加工装，由于6063-T6是6系列的可热处理铝合金，这种铝合金材料是Mg和Si为合金元素的热处理型材，成型加工性、耐腐蚀性均好，缺点是焊接区软化严重，T6热处理方法是高温下快速冷确人工时效，因此在焊接时热影响区的热输入是决定焊接接头软化的决定因素，，氩气保护TIG焊加工装虽然在焊接质量相对，脉冲氩气保护MIG焊加工装在气孔、裂纹缺陷上概率比较低些，但是，氩气保护TIG焊加工装焊接速度相对较慢，效率较低，造成焊接后热影响区的过热区范围较宽，而且工件变形较大，使得焊接接头软化严重，通过拉伸试验，氩气保护TIG焊加工装的抗拉强度是165MPa ，测量圆弧处的角度变形为8度左右，而采用脉冲氩气保护MIG焊加工装，通过调节脉冲流量和脉冲时间，可调节不同的焊缝熔深和熔宽，也就可以调节焊接的热输入，使得焊接参数对焊接工件的良好适应性，热输入量可保持最小量，热影响区的范围较小，同时焊接区的飞溅少，良好的抗腐蚀性能，焊接效率是，氩气保护TIG焊加工装的4倍，通过拉伸试验，脉冲氩气保护MIG焊加工装的抗拉强度是240MPa，测量圆弧处的角度变形为3度左右，符合6063T6焊接后的GBT3880 要求。
焊接上采用，脉冲氩气保护MIG焊加工装的方法同时优于，搅拌摩擦焊加工装，虽然，搅拌摩擦焊加工装的优点多，如焊接变形小，实现固相结合，力学性能优，可实现高速焊接，不易产生气孔、裂纹等焊接缺陷，但，搅拌摩擦焊加工装必须控制接缝的错边量和间隙数值，一般按要求4毫米的板对接，两零件的间隙要求在0.3mm以内，最大不能超过0.5mm，而且两型材厚度差0.2，由于H型材分成两个T型形状弯曲成形，弯曲时外侧受拉伸，内侧压缩，材料塑性变形，使得内侧边缘平面（焊接面）起皱和直线度超差，尤其是在圆弧弯曲处更严重，不平度和间隙在1.5毫米左右，使得搅拌摩擦焊时内部产生弧焊，有空洞缺陷，而且局部有焊不透现象，而采用脉冲氩气保护MIG焊加工装是明弧焊接，4毫米铝板的拼焊间隙和不平度相对大些，按要求可以是在1.5毫米左右，加上采用焊接工装，焊接面不平度控制在1.5毫米以内，焊接时可保证焊接焊透，和焊缝成形良好。
该装置是高铁外风挡底部下弯角型材焊接方法，把H型材中间分成两段为T型形状，分别弯制后再采用焊接加焊接工装组焊的方法完成，这种方法一方面要满足焊接后的外形的尺寸公差符合图纸要求，另一方面要符合铝合金焊接的焊接质量要求，焊接方法分别采用了氩气保护TIG焊加工装、搅拌摩擦焊加工装、脉冲氩气保护MIG焊加工装，最后通过检测零件的尺寸公差，焊接强度试验，确定采用脉冲氩气保护MIG焊加工装的焊接方法，焊接速度快，焊接热影响区小，焊接区强度达到焊接标准，符合图纸设计要求，是最优的焊接方法。
本发明所达到的有益效果是：该装置是高铁外风挡底部下弯角型材焊接方法，该方法解决了外风挡H型材整体弯曲合格率低的问题；即把H型材中间分成两段T型形状，分别弯制后再采用焊接加焊接工装组焊的方法完成，这种方法一方面要满足焊接后的外形的尺寸公差符合图纸要求，另一方面要符合铝合金焊接的焊接质量要求，焊接速度快，焊接热影响区小，焊接区强度达到焊接标准，符合图纸设计要求，是最优的焊接方法。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.高铁外风挡底部下弯角型材焊接方法，即把H型材中间分成两段为T型形状，分别弯制后再采用焊接加焊接工装组焊的方法完成，这种方法一方面要满足焊接后的外形的尺寸公差符合图纸要求，另一方面要符合铝合金焊接的焊接质量要求，焊接方法分别采用了氩气保护TIG焊加工装、搅拌摩擦焊加工装、脉冲氩气保护MIG焊加工装，最后通过检测零件的尺寸公差，焊接强度试验，确定采用脉冲氩气保护MIG焊加工装的焊接方法，焊接速度快，焊接热影响区小，焊接区强度达到焊接标准，符合图纸设计要求，是最优的焊接方法。
2.根据权利要求1所述的高铁外风挡底部下弯角型材焊接方法，其特征在于，焊接上采用所述脉冲氩气保护MIG焊加工装方法优于所述氩气保护TIG焊加工装，由于6063-T6是6系列的可热处理铝合金，这种铝合金材料是Mg和Si为合金元素的热处理型材，成型加工性、耐腐蚀性均好，缺点是焊接区软化严重，T6热处理方法是高温下快速冷确人工时效，因此在焊接时热影响区的热输入是决定焊接接头软化的决定因素，所述氩气保护TIG焊加工装虽然在焊接质量相对所述脉冲氩气保护MIG焊加工装在气孔、裂纹缺陷上概率比较低些，但是所述氩气保护TIG焊加工装焊接速度相对较慢，效率较低，造成焊接后热影响区的过热区范围较宽，而且工件变形较大，使得焊接接头软化严重，通过拉伸试验所述氩气保护TIG焊加工装的抗拉强度是165MPa ，测量圆弧处的角度变形为8度左右，而采用所述脉冲氩气保护MIG焊加工装，通过调节脉冲流量和脉冲时间，可调节不同的焊缝熔深和熔宽，也就可以调节焊接的热输入，使得焊接参数对焊接工件的良好适应性，热输入量可保持最小量，热影响区的范围较小，同时焊接区的飞溅少，良好的抗腐蚀性能，焊接效率是所述氩气保护TIG焊加工装的4倍，通过拉伸试验所述脉冲氩气保护MIG焊加工装的抗拉强度是240MPa，测量圆弧处的角度变形为3度左右，符合6063T6焊接后的GBT3880 要求。
3.根据权利要求1所述的高铁外风挡底部下弯角型材焊接方法，其特征在于，焊接上采用所述脉冲氩气保护MIG焊加工装的方法同时优于所述搅拌摩擦焊加工装，虽然所述搅拌摩擦焊加工装的优点多，如焊接变形小，实现固相结合，力学性能优，可实现高速焊接，不易产生气孔、裂纹等焊接缺陷，但所述搅拌摩擦焊加工装必须控制接缝的错边量和间隙数值，一般按要求4毫米的板对接，两零件的间隙要求在0.3mm以内，最大不能超过0.5mm，而且两型材厚度差0.2，由于H型材分成两个T型形状弯曲成形，弯曲时外侧受拉伸，内侧压缩，材料塑性变形，使得内侧边缘平面（焊接面）起皱和直线度超差，尤其是在圆弧弯曲处更严重，不平度和间隙在1.5毫米左右，使得搅拌摩擦焊时内部产生弧焊，有空洞缺陷，而且局部有焊不透现象，而采用所述脉冲氩气保护MIG焊加工装是明弧焊接，4毫米铝板的拼焊间隙和不平度相对大些，按要求可以是在1.5毫米左右，加上采用焊接工装，焊接面不平度控制在1.5毫米以内，焊接时可保证焊接焊透，和焊缝成形良好。
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