CN111055006A - 轨道车辆车体型材的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轨道车辆车体型材的制备方法，涉及轨道交通领域。本发明提出的轨道车辆车体型材的制备方法，包括：提供至少两个待焊接型材；将两个所述待焊接型材对齐；使用夹具夹紧两个所述待焊接型材，使用搅拌摩擦焊沿着焊缝对第一表面进行焊接；将两个所述待焊接型材进行翻转，并继续使用搅拌摩擦焊沿着所述焊缝对第二表面进行焊接。由此，通过使用搅拌摩擦焊的焊接方式，加快了厚板型材的焊接速度，提高了焊接效率，进而缩短了产品的生产周期。

Description

轨道车辆车体型材的制备方法

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及一种轨道车辆车体型材的制备方法。

背景技术

轨道列车是如今交通运输不可缺少的一部分，其具有运能大、节能、环保等特点。

轨道列车一般由车头和多节车厢连接而成，车头和车厢的制造都离不开对大量厚板铝型材的焊接。现有轨道列车车体的焊接一般都是首先在待焊接厚板型材两侧开设不同角度的坡口，然后将两块带焊接的厚板型材对接并夹紧，再通过自动焊接机器人采用熔化极氩弧焊(MIG)，或者，激光和MIG复合焊接的方式将焊丝不断熔化逐层填满焊接坡口以达到将待焊接型材牢固的焊接在一起的目的。

但是，采用逐层焊接的方式来填满大而深的焊接坡口使得焊接效率非常低，导致了产品的生产周期延长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨道车辆车体型材的制备方法，用以解决现有技术中的上述缺陷，通过使用搅拌摩擦焊的焊接方式，加快了厚板型材的焊接速度，提高了焊接效率，进而缩短了产品的生产周期，有效地解决了使用现有焊接方式导致的焊接效率低的问题。

本发明提供一种轨道车辆车体型材的制备方法，包括：

提供至少两个待焊接型材；

将两个所述待焊接型材对齐；

使用夹具夹紧两个所述待焊接型材，使用搅拌摩擦焊沿着焊缝对第一表面进行焊接；

将两个所述待焊接型材进行翻转，并继续使用搅拌摩擦焊沿着所述焊缝对第二表面进行焊接。

可选地，还包括：对所述待焊接型材进行去除氧化膜处理。

可选地，所述使用夹具夹紧两个所述待焊接型材，具体包括：

垂直压紧所述待焊接型材；

侧向顶紧所述待焊接型材。

可选地，所述使用搅拌摩擦焊沿着焊缝对第一表面进行焊接之前，还包括：

对所述焊缝的两端进行点固焊接。

可选地，对所述第一表面和第二表面的焊接均是从所述焊缝的第一端到第二端。

可选地，沿着所述焊缝对所述第一表面进行焊接时，所述搅拌摩擦焊的旋转速度为3000至5000r/min，前进速度为5至15cm/min。

可选地，沿着所述焊缝对所述第二表面进行焊接时，所述搅拌摩擦焊的旋转速度为3500至5500r/min，前进速度为8至20cm/min。

可选地，所述搅拌摩擦焊的焊接头在焊接时朝向焊接头移动方向的相反方向倾斜1°至5°。

可选地，所述搅拌摩擦焊的焊接头在焊接时插入所述焊缝的深度为0.3mm至0.5mm。

可选地，还包括：对焊接完成的成品进行超声相控阵检测。

本发明提出的轨道车辆车体型材的制备方法，通过使用搅拌摩擦焊对厚板型材的第一表面和第二表面依次进行焊接，无需对待焊接型材开设坡口，也无需再将焊丝一层一层堆叠到坡口内，从而可以提高焊接的效率，进而缩短了产品的生产周期。

附图说明

本发明上述的优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是实施例一提供的一种轨道车辆车体型材的制备方法的流程图；

图2是实施例一提供的轨道车辆车体型材在夹紧状态时的俯视图；

图3是实施例一提供的轨道车辆车体型材在夹紧状态时的主视图；

图4是实施例一提供的搅拌摩擦焊接头在主视图视角下的工作示意图；

图5是实施例一提供的搅拌摩擦焊接头在侧视图视角下的工作示意图；

图6是实施例一提供的一种轨道车辆车体型材的结构示意图。

附图标记：

100：待焊接型材； 200：夹具； 300：背部支撑；

400：侧向定位基准； 401：侧向顶紧装置； 500：焊接头；

501：轴肩； 502：搅拌针； 103：焊缝；

104：凸台； 104：水平基准面。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“上”、“下”、“正面”、“反面”、“第一”、“第二”、“左”、“右”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，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

图1是本实施例提供的一种轨道车辆车体型材的制备方法的流程图。图2是本实施例提供的轨道车辆车体型材在夹紧状态时的俯视图。图3是本实施例提供的轨道车辆车体型材在夹紧状态时的主视图。图4是本实施例提供的搅拌摩擦焊接头在主视图视角下的工作示意图。图5是本实施例提供的搅拌摩擦焊接头在侧视图视角下的工作示意图。图6是本实施例提供一种轨道车辆车体型材的结构示意图。

如图1所示，本实施例提供的轨道车辆车体型材的制备方法，包括：

S101、提供至少两个待焊接型材。

在本实施例中，根据轨道车辆车体上位置的不同，需要焊接得到的部件的结构也不同，例如侧墙需要配置窗口，而端墙则无需配置窗口，故在焊接轨道车辆车体不同位置的部件时需要的待焊接型材100的数量、结构和形状等也可能不同，因而在制造轨道车辆车体不同部件时至少需要提供两个待焊接型材100。例如，轨道车辆车体上的某个部件需要三个待焊接型材100，则在进行焊接前需要提供具有特定形状和结构的三个待焊接型材100，这三个待焊接型材100并排放置以形成两条拼接缝隙即两条焊缝103。为了描述方便，下文将以两个焊接型材100的焊接为例对本实施例的方案进行详细说明，本领域技术人员应该理解，对于更多数量的待焊接型材100的焊接可以参照下述实施例所提供的方案直接或者经过简单变化后即可实现。

在本实施例中，提供的两个待焊接型材100可以采用相同材质或者不同材质。例如，在一些示例中，两个待焊接型材100中的其中一个可以为镁合金型材，另一个则可以为铝合金型材。又如，在本实施例中，可以选用相同的铝合金型材作为两个待焊接型材100，以满足轨道列车轻量化设计，由于铝合金型材的硬度较低，故可以采用厚板铝合金型材来满足车辆车体制造所需的刚度。由于轨道车辆车体所需型材100的类型和结构的多样化，因此，提供的两个待焊接型材100的结构可以相同或者不同。例如，在一些可选的实施方式中，可以选用长度和厚度都相同的型材作为两个待焊接型材100。当然，在另外一些实施方式中，也可以选用长度或者厚度不等的型材作为两个待焊接型材100。

可选地，在提供上述待焊接型材之前或者之后可以对所述焊接型材进行去除氧化膜处理。

对所述待焊接型材100进行去除氧化膜处理是指对待焊接型材100上搅拌摩擦焊接区域进行打磨或者现有技术中其他任意可选的方式以去除金属表面最外层由于长期暴露在空气中而形成的氧化膜。通过对待焊接区域进行去除氧化膜处理，来减少焊缝103中黑线的密度，从而提高焊缝103的焊接强度，进而提高焊接质量。其中，黑线是指在搅拌摩擦焊接的过程中型材对接面的材料以层状伴随着搅拌摩擦焊接头500的作用下进入焊缝103，当焊缝103金属流动以层流为主时，焊缝103金属受搅拌针502形状、焊接规范参数及距离搅拌针502中心线距离等因素的影响而形成不同形式的流动，流动金属的挤压作用使得型材表面的氧化物层以不同形状残留于焊缝103中所形成的S曲线。

在本实施例中，可选地将焊缝103处至少30mm范围区域内的氧化膜打磨去除掉。当然，打磨范围可以根据具体焊接情况选取合适的去除氧化膜范围，以减少焊缝中黑线的密度。

S102、将两个所述待焊接型材对齐。

具体的，在本实施例中，将两个待焊接型材对齐是指将两个所述待焊接型材100沿着两个型材100的长度方向、宽度方向或者其他方向并排对齐使得两个待焊接型材的对齐面对齐以形成一条焊缝103。例如，在一些示例中，可以将焊缝103其中一端对齐。这样，无论两个待焊接型材100的对接面的长度相等还是不等，都可以保证型材两个待焊接型材的对齐面对齐之后所形成焊缝103的一端对齐。

举例而言，将两个待焊接型材100安装在焊接工装上并且对齐，两个待焊接型材会形成一条焊缝103，两个待焊接型材100采用零间隙对齐为理想对齐状态，但是由于两个待焊接型材100的对接面可能存在平行度误差，因此，两个待焊接型材100的对接面之间可以存在0.2mm的间隙作为两个待焊接型材100接触上处在的接触间隙误差。

S103、使用夹具夹紧两个所述待焊接型材，使用搅拌摩擦焊沿着焊缝对第一表面进行焊接。

使用夹具200夹紧两个所述待焊接型材100是指将对齐后的两个待焊接型材100的相对位置保持固定不变，将两个待焊接型材100保持相对位置不变的固定在焊接的工装上，避免焊接时待焊接型材100因为受力导致型材错位而增大焊接后的变形量，降低焊接质量。

在本实施例中，可以使用夹具200沿着垂直于待焊接型材100表面的方向对待焊接型材100进行垂直压紧。例如，在本实施例中，如图2和图3所示，假设采用两个相同厚度、相同长度的矩形板作为待焊接型材100，则在焊接时，可以先将两个矩形板放置在位于焊接工装上同一水平基准面104上的两个背部支撑300上，然后将两个矩形板对齐，随后使用沿待焊接型材长度方向排列的多个夹具200从待焊接型材100的上方将待焊接型材100垂直压紧。当然，在实际夹紧过程中可以根据车体焊接所需型材的具体形状和长度对夹具200的数量进行适应性的增减，也可以选用任意适合的夹具200形式对待焊接型材100进行夹紧，以实现将待焊接型材100牢靠地固定在焊接的工装上，保证焊接的稳定性，此处只是对垂直压紧进行示例性的描述，并非对具体的压紧装置进行限定。

在本实施例中，如图3所示，还可以采用分别对两个待焊接型材100的侧面进行顶紧的方式来实现两个待焊接型材100的夹紧。具体来说，在操作时，首先将两个待焊接型材100水平放置在侧向定位基准400和侧向顶紧装置401之间，并将这两个待焊接型材100焊缝103的一端对齐；然后驱动侧向定位基准400和/或侧向顶紧装置401向彼此靠近的方向运动，从而将两个待焊接型材100夹紧在侧向定位基准400和侧向顶紧装置401之间。

当然，在本实施例中并不限制具体采用上述垂直压紧的方式还是侧面顶紧的方式夹紧两个待焊接型材100。例如，在一些可选的实施方式中，可以通过下述先对两个待焊接型材100在垂直方向上预压，然后侧面顶紧，最后再垂直方向上压紧的方式来实现对两个待焊接型材100的压紧。

请参照图2和图3，在操作时，首先将两块待焊接型材100水平放置在两个背部支撑300上，然后将两个待焊接型材100的焊缝103的一端对齐；然后使用沿待焊接型材100的长度方向排列的多个夹具200沿着垂直方向对待焊接型材100进行预压，预压的时间例如可以是5s。

然后，再进一步对待焊接型材100进行侧向夹紧。例如，可以先把侧向定位基准400移动到适当的位置上，再将侧向顶紧装置401从侧向定位基准400相对的一面顶在待焊接型材100的侧面上，驱动侧向定位基准400和/或侧向顶紧装置401向彼此靠近的方向运动，从而从侧面将两个待焊接型材100顶紧。可以理解，在侧向顶紧时，侧向定位基准400和/或侧向顶紧装置401施加的侧向顶紧力可以逐渐增加，侧向顶紧的时间则可以是5s。在对待焊接型材100进行侧面顶紧的时候，也可以通过调整侧向定位基准400和/或侧向顶紧装置401的运动来调整两个待焊接型材100的焊缝103的位置，以便使其与搅拌摩擦头的位置相适配，例如，可以将两个待焊接型材100对齐形成的焊缝103置于两个背部支撑300的中间位置。

在侧向顶紧之后，再进一步的增加垂直压在型材上的垂直压紧力以进一步的夹紧两个待焊接型材100，从而避免其在焊接时位置发生变化，以提高焊接的质量。

基于上述，通过垂直预压、侧向顶紧以及垂直压紧三步操作可以将待焊接型材100牢固的夹紧，以保证在焊接的过程中两个待焊接型材100的相对位置始终不变，避免了焊接过程中由于待焊接型材100相对位置的改变而导致的焊接变形量增加。

可选地，在将上述待焊接型材100夹紧之后，可以先对所述焊缝103的两端进行点固之后，再使用搅拌摩擦焊沿着焊缝103对第一表面进行焊接，以进一步保证两个待焊接型材100被夹紧之后的相对位置不发生变化，从而减少焊接后的变形量。

在本实施例中，对所述焊缝103的两端进行点固,可以采用点焊的方式。例如，若待焊接型材100地焊缝的长度较短时，可通过搅拌摩擦焊接的焊接头500直接对型材对齐后焊缝103的两端进行点固；若待焊接型材100的焊缝的长度较长时，可以采用人工点焊对两个待焊接型材100进行进一步的位置限定，以减少焊接头500的工作量，延长焊接头500的使用寿命。

以下对使用搅拌摩擦焊对待焊接型材的第一表面进行焊接的过程进行详述，以便本领域技术人员能够更清晰的理解本实施例的技术方案。

首先，定义图3中待焊接型材100的上表面为第一表面，相应的，图3中待焊接型材100的下表面为第二表面。

如图4所示，搅拌摩擦焊的焊接头500工作时，伴随着焊接头500的旋转运动使搅拌针502旋转向下插入焊缝103中，搅拌摩擦焊的焊接头500从焊缝103的一端向另一端移动对第一表面进行焊接。

可选地，如图5所示，搅拌摩擦焊的焊接头500在焊接时可以朝向焊接头500移动方向(图5中的S方向)的相反方向倾斜1至5°，换句话说，也即如图5所示的将焊接头500的轴线与垂线之间的夹角β设置为1至5°。通过将焊接头500向后倾斜设置，可以使得焊接头500在沿着焊接方向(图5中的S方向)移动时，倾斜的轴肩501能够挡住搅拌针502在旋转作用下从焊缝103中带出的飞溅焊液，使得飞溅的焊液顺着倾斜的轴肩501滑落至焊接区域中，减少焊接处的金属材料的流失。

具体的，在一些示例中，搅拌摩擦焊的焊接头500在焊接时可以朝向焊接头500移动方向(图5中的S方向)的相反方向倾斜1°，也即如图5所示的将焊接头500的轴线与垂线之间的夹角β的角度设置为1°。在另一些示例中，搅拌摩擦焊的焊接头500在焊接时还可以朝向焊接头500移动方向(图5中的S方向)的相反方向倾斜5°，如此，通过增大焊接头500倾斜的角度，以提高轴肩501阻挡飞溅焊液的效果。在其他一些示例中，搅拌摩擦焊的焊接头500在焊接时可以朝向焊接头500移动方向(图5中的S方向)的相反方向倾斜的夹角还可以是2°、3°、4°等不同的夹角以适应不同的焊接要求。

又可选地，搅拌摩擦焊的焊接头500在焊接时焊接头500的轴肩501插入所述焊缝103的深度D为0.3mm至0.5mm。在搅拌摩擦焊接过程中，焊接头500旋转运动的同时沿着图5中的S方向从焊缝103的一端开始焊接，焊缝区域在搅拌针502的旋转摩擦作用下产生足够的热量形成熔池也即热影响区，由于焊接时将轴肩501较低的一端插入焊缝103一定的深度，使得焊接时焊接头500在沿着焊缝103方向移动时插入焊缝103不同深度的轴肩501对熔池有向下的压力，有利于形成密实的焊接结构。例如，焊接头500的轴肩501插入所述焊缝103的深度可以为0.3mm、0.4mm或者0.5mm等不同的深度，可以使得焊接后形成的焊接表面在垂直方向上具有不同的高度以达到不同的焊接要求。在此，焊接头500的轴肩501插入所述焊缝103的深度可以根据实际的焊接情况而定以达到所需的焊接效果，本实施例对轴肩501插入焊缝103的深度不做具体限定。

当然，在进行搅拌摩擦焊接时可以同时设定焊接头500的倾斜夹角β和轴肩501插入焊缝103的深度D，以满足车体焊接时的不同需求。举例而言，如图5所示，搅拌摩擦焊的焊接头500在焊接时朝向焊接头500移动方向(图5中的S方向)的相反方向可以倾斜2°，并且在焊接时搅拌摩擦焊的焊接头500如图5中的轴肩501右侧插入焊缝103的深度可以为0.3mm，焊接头500旋转并沿着焊接方向运动时，由于焊接时焊接头500的轴肩501插入焊缝103一定深度，使得焊接时焊接头500在沿着焊缝103方向移动时倾斜的轴肩501对熔池有向下的压力，如此，使得焊接过程中轴肩501扫过的焊缝103区域为光滑平面，同时也使得形成的焊缝103的分子密度增大，进而增强了焊接后焊接区域的焊接强度。另外，倾斜的轴肩501也能挡住在搅拌针502转动的作用下带出的飞溅溶液，避免熔池中的溶液飞溅。

进一步，在本实施例中，待焊接型材100可以具有如图6所示的结构，即在待焊接区域设置有凸台104。在焊接过程中，焊接头500旋转并沿着焊接方向运动时，在焊接头500的后方在倾斜的轴肩501的作用下会形成沟槽，由于焊接头500的倾斜使得轴肩501的最低处插入型材100，使得焊接头500焊接后形成的焊接区域的高度低于型材100的非焊接区域。通过设置凸台104，使得在进行搅拌摩擦焊焊接时，倾斜的焊接头500的轴肩501的最低处插入凸台104的深度可以为凸台104的高度，以保证焊接后形成的焊接区域的表面和非焊接区域的处于同一个表面内，使得焊接后的型材100的表面为光滑平面，提高了焊接的工艺质量。

在本实施例中，焊接工装上还可以包括控制器，用来控制焊接头500转动和移动，控制器可以选用任意满足焊接需求形式的控制器。在一些可选地实施方式中，在焊接过程中焊接头500旋转并沿着焊接方向运动时，控制器控制焊接头500的旋转速度为3000～5000r/min。例如，在一些示例中，当待焊接型材100的硬度较低时焊接头500可以选用速度较低的3000r/min，使得焊缝103处的金属发热形成熔池以满足搅拌摩擦焊接的焊接条件。当然，在另外一些示例中，当待焊接型材100的硬度较高时焊接头500可以选用速度较高的5000r/min，通过使搅拌针502具有更高的转速使得焊缝处的金属达到发热形成熔池的状态以满足对硬度较高的金属进行搅拌摩擦焊接的条件。当然，根据车体焊接所需型材的类型的不同，焊接头500在焊接的过程中可以采用不同的转速，例如搅拌头的转速可以为3500r/min、4000r/min、4500r/min等不同的转速，本实施例不做具体限定。

进一步，当焊接头500以上述旋转速度旋转时，控制器同时还控制焊接头500以5～15cm/min的速度沿着焊缝103往前移动。通过控制焊接头500的前进速度可以在对不同位置的型材进行焊接时在焊接后焊印区的表面粗糙度和生产效率之间取得较佳的平衡。例如，当焊接头500的前进速度采用5cm/min时，焊接所形成的焊印区的表面粗糙度较小，同时焊接头500对焊缝处的金属所施加的压力的时间更长，虽然生产速度较慢，但有利于提高成品的表面光滑度。又如，当焊接头500的前进速度可以采用15cm/min，虽然成品的表面光滑度有所降低，但提高了生产速度。当然，焊接头500的前进速度可以根据生产中的实际焊接需要在5～15cm/min之间进行选取，例如，可以选取6cm/min、8cm/min或者12cm/min等不同的移动速度。优选的，焊接头500的转速采用4000r/min、焊接头500的前进速度为10cm/min，焊接时使焊缝103金属在搅拌针502的作用下快速搅拌、均匀流动且充分熔合，从而有效的实现两个待焊接型材100的焊接。

可选地，在对待焊接型材100的第一表面焊接完毕后，如果焊接区域的温度较高，则为了保证第一表面的焊接质量，同时也为了方便后续的操作，可以先将型材冷却至室温。在本实施例中，室温是指25°。具体在操作时，可以在待焊接型材100的上表面(第一表面)的焊缝103完成焊接后，采用风冷的方式将型材冷却至室温，例如可以采用冷却风机向型材吹冷风以达到为型材降温的效果。当然也可以采用油冷或者水冷的方式对待焊接型材进行降温。另外，在本实施例中，可以采用接触式测温仪或者红外温度计测量型材100焊接处的温度。

S104、将两个所述待焊接型材进行翻转，并继续使用搅拌摩擦焊沿着所述焊缝对第二表面进行焊接。

继续参照图3，当待焊接型材100的上表面(也即第一表面)焊接完成以后，则继续对待焊接型材100的下表面(也即第二表面)进行焊接。

具体的，在第一表面焊接完成后，将待焊接型材100连同夹具200、侧向顶紧装置401以及背部支撑300同时翻转180°，使得待焊接型材100的第二表面朝上，操作搅拌摩擦焊的焊接头500对第二表面进行焊接，并且优选从第一表面焊接开始的同一端对第二表面进行焊接。例如，当图2中搅拌摩擦焊是从上端往下端焊接时，则翻转以后，则优选的从下端往上端焊接。通过对待焊接型材100的上表面和下表面都采用从型材100所形成的焊缝103的同一端开始焊接，也即对型材100的第一表面和第二表面进行焊接时的焊接方向一致，可以保证型材焊接后正反面变形的对称且相互抵消；同时可以保证焊接后形成的焊接区域的焊接应力对称分布，从而在保证了焊接后强度的同时缩小了变形范围，减少了焊接返修量，进而提高了生产效率。

在对型材的第二表面进行焊接时，焊接头500的旋转速度可以设置为3500～5500r/min，前进速度为8～20cm/min。在本实施例中，由于在待焊接型材100的第一表面已经焊接的基础上，两块待焊接型材100的相对位置更加稳定，在保证两个待焊接型材100的相对位置稳定的条件下对焊接头500的转速要求的限制降低了，所以此时在进行第二面焊接时可以通过增加焊接头500的转速和移动速度来提高生产效率。

具体的，在对型材的第二表面进行焊接时焊接头500的转速以及移动速度数值的选取与本实施例中的步骤S103中的对型材第一表面焊接时焊接头的参数选取原则相同，具体可参照上述的步骤S103。在此示例性的示意型材的第二表面进行焊接时焊接头500的转速以及移动速度的可选值，举例来说，焊接头500的转速可以为3500r/min、4800r/min或者5500r/min，焊接头500的移动速度可以选取8cm/min、12cm/min、16cm/min、20cm/min等不同数值。优选的，焊接头500的转速采用4500r/min、焊接头500的前进速度为15cm/min对型材进行搅拌摩擦焊。

具体的，在本实施例中，定义待焊接型材100厚度大于80mm是为厚板型材，使用搅拌摩擦焊接的方法对型材进行焊接，对于待焊接型材的厚度不大于45mm时对型材可以采用单面一次焊接成型，对于板厚不大于90mm的厚板型材可以采用第一表面和第二表面即对型材进行正反面焊接来实现型材焊接成型。

可选地，当待焊接型材100的第二表面焊接完毕后，可以先将成品冷却至室温，以使型材的第二表面焊接完成后所形成的焊接结构更加稳定。具体的，冷却也可以采用如步骤S103所述的风冷或者其他冷却方式。

进一步，对焊接完成的成品还可以进行超声相控阵检测，以通过焊接区域图像成像显示来检测成品的焊接位置处有无内部裂纹。

具体的，超声相控阵检测技术使用不同形状的多阵元换能器产生和接收超声波束，通过控制换能器阵列中各阵元发射(或接收)脉冲的不同延迟时间，改变声波到达(或来自)型材焊接区域内某点时的相位关系，然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方法来实现焊接区域图像成像。通过对获得的图像进行观察，若检测结果显示焊接结构没有裂纹，则为合格产品，其可以进行下一步的加工；若检测结果显示焊接结构有裂纹，则为不合格产品，其可以通过返修来解决缺陷。通过使用超声波对焊接后的产品进行焊缝质量检测，超声波检测具有环保无辐射的特点，提高了检测操作的安全性。

进一步，对检测完的成品还可以进行加工，以获得所需形状结构或者精度等要求的部件。

具体的，可以将焊接设备上的焊接头500更换为加工刀具，如此，可以利用焊接设备上的加工刀具直接对焊接后的合格产品进行加工成需要的形状结构。当然，还可以将焊接后的成品送入机械加工中心，利用数控加工铣床或者其他数控加工中心对焊接后的成品进行机械加工满足车体所需部件的形状结构，也可以通过磨床或者砂纸对焊接后的成品进行打磨以满足车体型材精度要求。对型材焊接后的成品的加工方式有很多种，型材焊接后的成品可以采用任意合适的加工方法，在此不一一举例。

本发明提出的轨道车辆车体型材的制备方法，通过提供至少两个待焊接型材100，将其中两个待焊接型材100对齐形成一条焊缝103，使用夹具200将对齐后的待焊接型材100可靠地固定在焊接工装上，以保证待焊接型材100相互之间的相对位置保持不变，焊接头500先沿着焊缝103对待焊接型材100的第一表面(上表面)焊接，待第一表面焊接完成之后将待焊接型材100的第二表面翻转至朝向上方，继续使用搅拌摩擦焊对第二表面进行焊接，通过使用搅拌摩擦焊对待焊接型材100进行正反面焊接，保证了焊接质量，提高了焊接速度，减少了焊接返修量，提高了生产效率，进而缩短了产品的生产周期，有效地解决了使用现有焊接方式导致的焊接效率低的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例中所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种轨道车辆车体型材的制备方法，其特征在于，包括：

提供至少两个待焊接型材；

将两个所述待焊接型材对齐；

使用夹具夹紧两个所述待焊接型材，使用搅拌摩擦焊沿着焊缝对第一表面进行焊接；

将两个所述待焊接型材进行翻转，并继续使用搅拌摩擦焊沿着所述焊缝对第二表面进行焊接。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆车体型材的制备方法，其特征在于，还包括：

对所述待焊接型材进行去除氧化膜处理。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆车体型材的制备方法，其特征在于，所述使用夹具夹紧两个所述待焊接型材，具体包括：

垂直压紧所述待焊接型材；

侧向顶紧所述待焊接型材。

4.根据权利要求1所述的轨道车辆车体型材的制备方法，其特征在于，所述使用搅拌摩擦焊沿着焊缝对第一表面进行焊接之前，还包括：

对所述焊缝的两端进行点固焊接。

5.根据权利要求1所述的轨道车辆车体型材的制备方法，其特征在于，对所述第一表面和第二表面的焊接均是从所述焊缝的第一端到第二端。

6.根据权利要求1至5任一项所述的轨道车辆车体型材的制备方法，其特征在于，沿着所述焊缝对所述第一表面进行焊接时，所述搅拌摩擦焊的旋转速度为3000至5000r/min，前进速度为5至15cm/min。

7.根据权利要求1至5任一项所述的轨道车辆车体型材的制备方法，其特征在于，沿着所述焊缝对所述第二表面进行焊接时，所述搅拌摩擦焊的旋转速度为3500至5500r/min，前进速度为8至20cm/min。

8.根据权利要求1至5任一项所述的轨道车辆车体型材的制备方法，其特征在于，所述搅拌摩擦焊的焊接头在焊接时朝向焊接头移动方向的相反方向倾斜1°至5°。

9.根据权利要求1至5任一项所述的轨道车辆车体型材的制备方法，其特征在于，所述搅拌摩擦焊的焊接头在焊接时插入所述焊缝的深度为0.3mm至0.5mm。

10.根据权利要求9所述的轨道车辆车体型材的制备方法，其特征在于，还包括：

对焊接完成的成品进行超声相控阵检测。

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