CN110666304A - 一种轻量化异种铝材的前后副车架焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于车辆制造技术领域，涉及一种轻量化异种铝材的前后副车架焊接工艺，焊接时先焊接平角焊缝再焊接立角焊缝，先焊接平角焊缝的位置热输入可起到将铸件预热的效果，增加了熔深，避免了不熔合的缺陷产生，通过该焊接工艺焊接后的前后副车架重量只有原来的三分之一，减轻了高端车身重量，增加了整车续航里程，并且前后副车架耐腐蚀，不需要刷防锈漆，合理的焊接顺序和焊接参数有效的控制了焊接变形，为异种铝材料的连接提供了可靠的焊接工艺，确保焊接质量。

Description

一种轻量化异种铝材的前后副车架焊接工艺
技术领域
本发明属于车辆制造技术领域，涉及一种轻量化异种铝材的前后副车架焊接工艺。
背景技术
随着科技的发展，能源问题的日益显著，人们对车辆的各项性能要求越来越高，尤其对于电动汽车，电动汽车的续航里程是目前最为关注的问题之一。其中，为提高电动汽车的舒适性和操纵性，在电动汽车上增加副车架结构。但现有高端电动汽车的副车架采用全铸铝合金通过五轴加工一体而成，副车架的整体质量较大，且副车架的结构强度降低，同时增加了材料使用量和整车的重量，极大影响了电动汽车的动力性，降低了电动汽车的续航里程，存在改进的空间。
发明内容
有鉴于此，本发明为了解决现有技术中的副车架整体质量大，结构强度低，影响电动汽车动力性的问题，提供一种轻量化异种铝材的前后副车架焊接工艺。
为达到上述目的，本发明提供一种轻量化异种铝材的前后副车架焊接工艺，包括配合使用的前副车架和后副车架，其中前副车架焊接工艺包括以下步骤：
A、工件安装：将待焊接的前横梁、后横梁、左纵梁和右纵梁放置在焊接工装上，前横梁与左纵梁和右纵梁衔接处分别放置第一衬套和第二衬套，后横梁与左纵梁和右纵梁衔接处分别放置第三衬套和第四衬套，后横梁上放置皮箍；
B、正装焊接：先焊接前横梁、后横梁、左纵梁和右纵梁之间的平角焊缝，再焊接前横梁、后横梁、左纵梁和右纵梁之间的立角焊缝，其中平角焊缝焊接参数为：焊接电流160～180A、电压22～23.2V、焊接速度8～12mm/s、保护气体流量10～12L/min，立角焊缝焊接参数为：焊接电流190～200A、电压23.4～23.5V、焊接速度10～14mm/s、保护气体流量10～12L/min；
C、反装焊接：翻转工件置于焊接工装上，焊接前横梁、后横梁、左纵梁和右纵梁之间的焊缝，焊缝焊接参数为：焊接电流160～180A、电压22～23.2V、焊接速度8～12mm/s、保护气体流量10～12L/min；
后副车架焊接工艺包括以下步骤：
D、工件安装：将待焊接的上横梁、中横梁和下横梁从上到下依次放置在焊接工装上，上横梁、中横梁和下横梁左侧放置左端沙铸件，上横梁、中横梁和下横梁右侧放置右端沙铸件，下横梁上放置一组凹型筋；
E、正装焊接：分别焊接上横梁、中横梁和下横梁与左端沙铸件、右端沙铸件之间的焊缝，焊缝焊接参数为：焊接电流160～180A、电压22～23.2V、焊接速度8～12mm/s、保护气体流量10～12L/min；
F、反装焊接：翻转工件置于焊接工装上，分别焊接上横梁、中横梁和下横梁与左端沙铸件、右端沙铸件之间的焊缝，焊缝焊接参数为：焊接电流160～180A、电压22～23.2V、焊接速度8～12mm/s、保护气体流量10～12L/min。
进一步，焊接环境中温度≥18℃、湿度≤60％，风速小于2m/s，焊接设备采用TPS5000福尼斯或松下YD-500GP，惰性保护气体为99.99％Ar，焊丝直径为1.2mm，焊接材料为伊萨ER 5356。
进一步，前副车架的铸件为铝合金压铸件，后副车架的铸件为铝合金沙铸件。
进一步，前副车架和后副车架的材质为A365或6063-T6。
进一步，焊缝焊前用碗刷对焊缝及周围进行打磨，焊后用酒精的擦拭纸去除表面的油污，以防止缺陷产生。
进一步，焊缝焊后处理时用碗刷清理焊缝表面的黑灰，旋转锉打磨焊缝超高、起弧和收弧缺陷处。
本发明的有益效果在于：
1、本发明所公开的轻量化异种铝材的前后副车架焊接工艺，焊接时先焊接平角焊缝再焊接立角焊缝，分析原因是由于前后副车架厚度差太大，先焊接平角焊缝的位置热输入可起到将铸件预热的效果，增加了熔深，避免了不熔合的缺陷产生。
2、本发明所公开的轻量化异种铝材的前后副车架焊接工艺，将侧前后副车架部分位置替换成铝合金型材；通过铸铝和铝合金型材的焊接连接完成整个产品，采用合理优化后的焊接工艺不但能控制住焊接变形，而且大大提升了铸铝的可焊性。
3、本发明所公开的轻量化异种铝材的前后副车架焊接工艺，减轻了高端车身重量，前后副车架的重量只有原来的三分之一，增加整车续航里程。为异种铝材料的连接提供可靠的焊接工艺，确保了焊接质量。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明轻量化异种铝材的前后副车架焊接工艺中前副车架的结构示意图；
图2为本发明轻量化异种铝材的前后副车架焊接工艺中后副车架的结构示意图。
附图标记：前横梁1、后横梁2、左纵梁3、右纵梁4、第一衬套5、第二衬套6、第三衬套7、第四衬套8、皮箍9、上横梁10、中横梁11、下横梁12、左端沙铸件13、右端沙铸件14、凹型筋15。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
图1为本发明前副车架的结构示意图，图2为本发明后副车架的结构示意图。
一种轻量化异种铝材的前后副车架焊接工艺，包括配合使用的前副车架和后副车架，前副车架的铸件为铝合金压铸件，后副车架的铸件为铝合金沙铸件。前副车架和后副车架的材质为A365或6063-T6。焊接环境中温度≥18℃、湿度≤60％，风速小于2m/s，焊接设备采用TPS5000福尼斯或松下YD-500GP，惰性保护气体为99.99％Ar，焊丝直径为1.2mm，焊接材料为伊萨ER 5356。
其中前副车架焊接工艺包括以下步骤：
A、工件安装：将待焊接的前横梁1、后横梁2、左纵梁3和右纵梁4放置在焊接工装上，前横梁1与左纵梁3和右纵梁4衔接处分别放置第一衬套5和第二衬套6，后横梁2与左纵梁3和右纵梁4衔接处分别放置第三衬套7和第四衬套8，后横梁2上放置皮箍9；
B、正装焊接：先焊接前横梁1、后横梁2、左纵梁3和右纵梁4之间的平角焊缝，再焊接前横梁1、后横梁2、左纵梁3和右纵梁4之间的立角焊缝，其中平角焊缝焊接参数为：焊接电流160～180A、电压22～23.2V、焊接速度8～12mm/s、保护气体流量10～12L/min，立角焊缝焊接参数为：焊接电流190～200A、电压23.4～23.5V、焊接速度10～14mm/s、保护气体流量10～12L/min；
C、反装焊接：翻转工件置于焊接工装上，焊接前横梁1、后横梁2、左纵梁3和右纵梁4之间的焊缝，焊缝焊接参数为：焊接电流160～180A、电压22～23.2V、焊接速度8～12mm/s、保护气体流量10～12L/min；
后副车架焊接工艺包括以下步骤：
D、工件安装：将待焊接的上横梁10、中横梁11和下横梁12从上到下依次放置在焊接工装上，上横梁10、中横梁11和下横梁12左侧放置左端沙铸件13，上横梁10、中横梁11和下横梁12右侧放置右端沙铸件14，下横梁12上放置一组凹型筋15；
E、正装焊接：分别焊接上横梁10、中横梁11和下横梁12与左端沙铸件13、右端沙铸件14之间的焊缝，焊缝焊接参数为：焊接电流160～180A、电压22～23.2V、焊接速度8～12mm/s、保护气体流量10～12L/min；
F、反装焊接：翻转工件置于焊接工装上，分别焊接上横梁10、中横梁11和下横梁12与左端沙铸件13、右端沙铸件14之间的焊缝，焊缝焊接参数为：焊接电流160～180A、电压22～23.2V、焊接速度8～12mm/s、保护气体流量10～12L/min。
焊缝焊前用碗刷对焊缝及周围进行打磨，焊后用酒精的擦拭纸去除表面的油污，以防止缺陷产生。
焊缝焊后处理时用碗刷清理焊缝表面的黑灰，旋转锉打磨焊缝超高、起弧和收弧缺陷处。
通过该焊接工艺焊接后的前后副车架重量只有原来的三分之一，减轻了高端车身重量，增加了整车续航里程。并且前后副车架耐腐蚀，不需要刷防锈漆。合理的焊接顺序和焊接参数有效的控制了焊接变形，为异种铝材料的连接提供可靠的焊接工艺，确保焊接质量。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种轻量化异种铝材的前后副车架焊接工艺，其特征在于，包括配合使用的前副车架和后副车架，其中前副车架焊接工艺包括以下步骤：
A、工件安装：将待焊接的前横梁、后横梁、左纵梁和右纵梁放置在焊接工装上，前横梁与左纵梁和右纵梁衔接处分别放置第一衬套和第二衬套，后横梁与左纵梁和右纵梁衔接处分别放置第三衬套和第四衬套，后横梁上放置皮箍；
B、正装焊接：先焊接前横梁、后横梁、左纵梁和右纵梁之间的平角焊缝，再焊接前横梁、后横梁、左纵梁和右纵梁之间的立角焊缝，其中平角焊缝焊接参数为：焊接电流160～180A、电压22～23.2V、焊接速度8～12mm/s、保护气体流量10～12L/min，立角焊缝焊接参数为：焊接电流190～200A、电压23.4～23.5V、焊接速度10～14mm/s、保护气体流量10～12L/min；
C、反装焊接：翻转工件置于焊接工装上，焊接前横梁、后横梁、左纵梁和右纵梁之间的焊缝，焊缝焊接参数为：焊接电流160～180A、电压22～23.2V、焊接速度8～12mm/s、保护气体流量10～12L/min；
后副车架焊接工艺包括以下步骤：
D、工件安装：将待焊接的上横梁、中横梁和下横梁从上到下依次放置在焊接工装上，上横梁、中横梁和下横梁左侧放置左端沙铸件，上横梁、中横梁和下横梁右侧放置右端沙铸件，下横梁上放置一组凹型筋；
E、正装焊接：分别焊接上横梁、中横梁和下横梁与左端沙铸件、右端沙铸件之间的焊缝，焊缝焊接参数为：焊接电流160～180A、电压22～23.2V、焊接速度8～12mm/s、保护气体流量10～12L/min；
F、反装焊接：翻转工件置于焊接工装上，分别焊接上横梁、中横梁和下横梁与左端沙铸件、右端沙铸件之间的焊缝，焊缝焊接参数为：焊接电流160～180A、电压22～23.2V、焊接速度8～12mm/s、保护气体流量10～12L/min。
2.如权利要求1所述的前后副车架焊接工艺，其特征在于，焊接环境中温度≥18℃、湿度≤60％，风速小于2m/s，焊接设备采用TPS5000福尼斯或松下YD-500GP，惰性保护气体为99.99％Ar，焊丝直径为1.2mm，焊接材料为伊萨ER 5356。
3.如权利要求1所述的前后副车架焊接工艺，其特征在于，前副车架的铸件为铝合金压铸件，后副车架的铸件为铝合金沙铸件。
4.如权利要求1所述的前后副车架焊接工艺，其特征在于，前副车架和后副车架的材质为A365或6063-T6。
5.如权利要求1所述的前后副车架焊接工艺，其特征在于，焊缝焊前用碗刷对焊缝及周围进行打磨，焊后用酒精的擦拭纸去除表面的油污，以防止缺陷产生。
6.如权利要求1所述的前后副车架焊接工艺，其特征在于，焊缝焊后处理时用碗刷清理焊缝表面的黑灰，旋转锉打磨焊缝超高、起弧和收弧缺陷处。
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