CN113210860B - 构架焊接方法及装置、转向架和轨道车辆 - Google Patents

构架焊接方法及装置、转向架和轨道车辆 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种构架焊接方法及装置、转向架和轨道车辆。该构架焊接方法包括以下步骤:基于预先获取的构架本体上各连接处的变形量,确定构架本体上的若干个间隔设置的点焊固定位置,以在构架本体上构成断续零间隙的坡口结构;依次对各个点焊固定位置进行点固焊接;依次对各连接处进行连续激光焊接,以填满所有连接处。该方法能实现对变形量满足要求的位置先进行点固焊,然后再通过连续激光焊接的连续焊道覆盖在点固焊道外,从而在构架焊接过程中降低甚至避免出现连续公差、间隙不均匀、手工作业对中难度大、以及人工操作和自动化制造难度过大的缺陷,并提高对结构的快速准确定位和高效组装,实现快速量化焊接定位填充和精确省力的反变形控制。

Description

构架焊接方法及装置、转向架和轨道车辆
技术领域
本发明涉及焊接技术领域,尤其涉及一种构架焊接方法及装置、转向架和轨道车辆。
背景技术
目前,轨道交通车辆装备在制造转向架构架的零部件过程中,通常采用手工和半自动化工装完成装配。在转向架的制造过程中,为满足结构轻量化的要求,构架的侧梁、横梁和其它部件通常设置为结构较复杂的箱体结构,并且需要进行零部件的连续组装与焊接。在此过程中会存在加工件、压型件及焊接结构件的连续公差,手工作业的对中难度大,并且压型件出现回弹时需要反复夹装,从而给人工操作和自动化制造带来较大困难。
例如在焊接过程中,采用手工焊接进行点焊时,容易存在焊点清理困难、以及点焊位置难以完全熔透的缺陷;而利用自动焊接机器人焊接时,容易出现接续点不熔透或过渡区域成型质量不良等问题。并且,构架焊接中还存在有组装装配要求过高、难以实现自动化、以及人工作业需要进行反复打磨保证焊道顺滑的问题。
发明内容
本发明提供一种构架焊接方法,用以解决现有技术中在构架零部件的连续组装和焊接过程中存在的连续公差、间隙不均匀、手工作业对中难度大、以及人工操作和自动化制造难度过大的缺陷。
本发明还提供一种构架焊接装置。
本发明还提供一种转向架。
本发明还提供一种轨道车辆。
本发明提供一种构架焊接方法,包括以下步骤:
基于预先获取的构架本体上各连接处的变形量,确定所述构架本体上的若干个间隔设置的点焊固定位置,以在所述构架本体上构成断续零间隙的坡口结构;
依次对各个所述点焊固定位置进行点固焊接;
依次对各所述连接处进行连续激光焊接,以填满所有所述连接处。
根据本发明提供的一种构架焊接方法,所述基于预先获取的构架本体上各连接处的变形量,确定所述构架本体上的若干个间隔设置的点焊固定位置的步骤,进一步包括:
利用仿真计算建立构架模型,并基于所述构架模型获取所述构架模型上各连接处的变形量;
基于所述构架模型上各连接处的变形量,确定所述构架模型的若干个间隔设置的预设点焊位;
基于所述构架模型制造所述构架本体,并基于各个预设点焊位在所述构架本体上识别出相应的各个所述点焊固定位置。
根据本发明提供的一种构架焊接方法,所述基于所述构架模型上各连接处的变形量,确定所述构架模型的若干个间隔设置的预设点焊位的步骤,进一步包括:
基于仿真计算结果,获取所述构架模型上各连接处中变形量满足最小拘束力和最小内应力的位置作为各个所述预设点焊位。
根据本发明提供的一种构架焊接方法,所述基于所述构架模型制造所述构架本体,并基于各个预设点焊位在所述构架本体上识别出相应的各个所述点焊固定位置的步骤,进一步包括:
在制造所述构架本体的过程中,在所述构架本体上标识出各个点焊固定位置,各个点焊固定位置与所述构架模型上的各个所述预设点焊位一一对应设置;
其中,各个所述点焊固定位置分别处于所述构架本体的各部件加工和压型的交汇面。
根据本发明提供的一种构架焊接方法,所述断续零间隙的坡口结构包括第一坡口和第二坡口,所述第一坡口设置在所述构架本体上的各个所述点焊固定位置,所述第二坡口设置在位于相邻的所述第一坡口之间的所述构架本体连接处;其中,所述第一坡口的钝边大于所述第二坡口的钝边。
根据本发明提供的一种构架焊接方法,所述第一坡口的钝边为D,则有1.5mm≤D≤2mm。
根据本发明提供的一种构架焊接方法,所述依次对各个所述点焊固定位置进行点固焊接的步骤,进一步包括:
利用手持激光焊接器或者通过机械手抓取激光复合焊焊枪,对各个所述点焊固定位置进行单面焊接熔透的点固焊接。
根据本发明提供的一种构架焊接方法,所述单面焊接熔透的点固焊接的焊接参数满足:
激光功率为至少1.5KW,填丝直径为0.8mm至1.6mm,所述手持激光焊接器或所述焊枪的行进速度为25cm/min至40cm/min。
根据本发明提供的一种构架焊接方法,所述依次对各所述连接处进行连续激光焊接,以填满所有所述连接处的步骤,进一步包括:
利用机械手抓取激光复合焊焊枪,对各所述连接处进行连续激光焊接,以填满所述连接处的坡口;
在连续激光焊接的过程中,由所述连续激光焊接形成的连续焊道经过并填充于点固焊道以外,所述点固焊道形成于所述点焊固定位置。
根据本发明提供的一种构架焊接方法,所述连续激光焊接的焊接参数满足:
所述连续激光焊接的起弧位置为任一所述点焊固定位置的一侧;所述连续激光焊接的前后焊丝的夹角沿焊接方向成10°至15°设置,所述焊枪的行进速度为60cm/min至65cm/min,所述焊枪的摆动宽度为0.5mm至1mm,所述激光连续焊接过程中使用的保护气体的流量为至少20L/min。
本发明还提供一种构架焊接装置,用于执行如上所述的构架焊接方法;所述构架焊接装置包括:
控制机构,用于基于预先获取的构架本体上各连接处的变形量,确定所述构架本体上的若干个间隔设置的点焊固定位置;
焊接机构,用于依次对各个所述点焊固定位置进行点固焊接,并用于依次对各所述连接处进行连续激光焊接,以填满所有所述连接处。
根据本发明提供的一种构架焊接装置,所述焊接机构包括手持激光焊接器、机械手和焊枪,所述焊枪由所述机械手抓持。
本发明还提供一种转向架,包括构架本体,所述构架本体是利用如上所述的构架焊接方法制成。
本发明还提供一种轨道车辆,包括如上所述的转向架。
本发明提供一种构架焊接方法,包括以下步骤:基于预先获取的构架本体上各连接处的变形量,确定构架本体上的若干个间隔设置的点焊固定位置,以在构架本体上构成断续零间隙的坡口结构;依次对各个点焊固定位置进行点固焊接;依次对各连接处进行连续激光焊接,以填满所有连接处。该方法能实现对变形量满足要求的位置先进行点固焊,然后再通过连续激光焊接的连续焊道覆盖在点固焊道外,从而实现在构架焊接过程中降低甚至避免出现连续公差、间隙不均匀、手工作业对中难度大、以及人工操作和自动化制造难度过大的缺陷,并提高对结构的快速准确定位和高效组装,实现快速量化焊接定位填充和精确省力的反变形控制。
进一步的,该构架焊接方法利用对预先确定变形量大的点焊固定位置施加点固焊,并结合断续零间隙的坡口结构,实现构件本体的各部件之间的高精度装配,同时解决组装难度大、人工作业要求高、自动化难以实现等问题;并且,能实现激光填丝清洁装配、高精度装配以及全面自动化焊接,实现了轨道车辆加工与装配件组装焊接精度与效率,保障自动化装配的可行性。
与现有技术相比,该构架焊接方法能够省略现有的焊接组装过程中复杂的定位夹紧工装,利用断续零间隙的坡口结构使构架本体的关键部位无间隙相贴合,从而解决构架本体的组装过程中的偏差、相抗、间隙不均匀、以及尺寸难保证等问题;并且,在有效降低装配操作人员的作业强度、以及降低作业人员的要求的同时,还可实现清洁制造;并且,该构架焊接方法还可以有效地保证关键位置(即点焊固定位置)的焊道熔透性,同时实现组焊点的焊道厚度,为后续的自动化焊接全熔透提供便利,并实现最经济、焊接熔透性更好的箱型构架本体的单面焊接双面成型的焊接效果。
本发明还提供一种构架焊接装置,包括控制机构和焊接机构。该构架焊接装置利用控制机构和焊接机构执行如上所述的构架焊接方法,从而使得该构架焊接装置具备上述的构架焊接方法的全部优点,具体在此不再赘述。
本发明还提供一种转向架,包括构架本体,该构架本体是利用如上所述的构架焊接方法制成,从而使得该转向架具备上述的构架焊接方法的全部优点,具体在此不再赘述。
本发明还提供一种轨道车辆,包括如上所述的转向架。通过设置上述的转向架,从而使得该轨道车辆具备上述转向架的全部优点,具体在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的构架焊接方法的流程示意图;
图2是本发明提供的构架本体的结构示意图。
图3是本发明提供的构架本体的连接处的结构示意图;
图4是本发明提供的第一坡口的截面结构示意图;
图5是本发明提供的第二坡口的截面结构示意图;
附图标记:
1:第一连接处; 2:第二连接处; 3:第三连接处;
4:第四连接处; 5:第五连接处; 6:第六连接处;
7:第七连接处; 8:第八连接处; 9:第九连接处;
10:第十连接处; 11:第十一连接处; 12:第十二连接处;
13:第十三连接处; 100:第一焊件; 110:第一坡口;
111:第一钝边; 120:第二坡口; 121:第二钝边;
200:第二焊件; 310:点固焊道; 320:连续焊道。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合图1至图5描述本发明的构架焊接方法。
如图1所示,本发明提供的构架焊接方法包括以下步骤:
S1、基于预先获取的构架本体上各连接处的变形量,确定构架本体上的若干个间隔设置的点焊固定位置,以在构架本体上构成断续零间隙的坡口结构;
S2、依次对各个点焊固定位置进行点固焊接;
S3、依次对各连接处进行连续激光焊接,以填满所有连接处。
针对上述步骤S1,本发明实施例所述的构架焊接方法在实施过程中,先通过预先计算获取构架本体上各部件之间的连接处的变形量,对于变形量满足条件的位置,例如变形量超过设定值的位置,设为关键位置,并作为构架本体上待施加点固焊连接的点焊固定位置;将构架本体上的若干个间隔设置的点焊固定位置设置对应的坡口结构,以使构架本体的部件连接处整体形成断续零间隙的坡口结构。
需要说明的是,构件本体上各部件之间的连接处至少包括腹板与底板之间的连接位置、腹板与顶板之间的连接位置、弹簧筒与底板之间的连接位置和弹簧筒与顶板之间的连接位置。
需要说明的是,断续零间隙的坡口结构是指在构架本体的任一连接处中间隔设置的若干个关键位置设置对应的坡口结构(即下述的第一坡口),从而使组装好的构件在设有第一坡口的位置的邻接部件之间没有间隙,而在第一坡口的两侧分别形成有间隙的连接位置,从而使该构架本体的连接处整体形成一条在若干个断续设有第一坡口位置相接触的断续零间隙的坡口结构。
针对上述步骤S2,本发明实施例所述的构架焊接方法对设有第一坡口位置的各个点焊固定位置依次进行点固焊接,从而实现对构架本体的组装定位和点固焊固定,从而使焊接过程能省略复杂的定位夹装工装,也可以实现高精度的焊接定位和快速固定。
针对上述步骤S3,对于点固焊固定后的构件本体的连接处施加连续激光焊接,从而保证构件本体的整体连接结构稳固可靠。需要说明的是,上述的连续激光焊接形成的连续焊道在经过点焊固定位置时覆盖于点焊焊道外,即连续焊道能够作为点固焊道的盖面焊。
在一些实施例中,上述的步骤S1进一步包括:
S11、利用仿真计算建立构架模型,并基于构架模型获取构架模型上各连接处的变形量;
S12、基于构架模型上各连接处的变形量,确定构架模型的若干个间隔设置的预设点焊位;
S13、基于构架模型制造构架本体,并基于各个预设点焊位在构架本体上识别出相应的各个点焊固定位置。
其中,步骤S12进一步包括:
S121、基于仿真计算结果,获取构架模型上各连接处中变形量满足最小拘束力和最小内应力的位置作为各个预设点焊位。
其中,步骤S13进一步包括:
S131、在制造构架本体的过程中,在构架本体上标识出各个点焊固定位置,各个点焊固定位置与构架模型上的各个预设点焊位一一对应设置;其中,各个点焊固定位置分别处于构架本体的各部件加工和压型的交汇面。
需要说明的是,上述的各部件加工和压型的交汇面是指构架本体上相邻接的两个待焊部件中,设有坡口的焊件的钝边与另一焊件的表面连接的连接表面。
在一些实施例中,上述步骤S2进一步包括:
S21、利用手持激光焊接器或者通过机械手抓取激光复合焊焊枪,对各个点焊固定位置进行单面焊接熔透的点固焊接。
其中,上述的单面焊接熔透的点固焊接的焊接参数满足:激光功率为至少1.5KW,填丝直径为0.8mm至1.6mm,手持激光焊接器或焊枪的行进速度为25cm/min至40cm/min。
可理解的,利用手持小功率的激光焊接器对构架本体进行激光复合填充焊接,可以有效降低装配操作人员的作业强度,降低作业人员的要求,并且实现清洁制造,无需对点固焊道进行焊后打磨和清洁即可施加后续的盖面焊,提高焊接效率降低焊接缺陷;同时,手持激光焊接器的点固焊焊接过程还可以有效地保证点焊固定位置的点焊熔透性,同时实现组焊点的厚度,为后续的自动化焊接全熔透提供便利。
在一些实施例中,上述步骤S3进一步包括:
S31、利用机械手抓取激光复合焊焊枪,对各连接处进行连续激光焊接,以填满连接处的坡口。
其中,在上述的连续激光焊接的过程中,由连续激光焊接形成的连续焊道经过并填充于点固焊道以外,点固焊道形成于点焊固定位置。
其中,连续激光焊接的焊接参数满足:连续激光焊接的起弧位置为任一点焊固定位置的一侧;连续激光焊接的前后焊丝的夹角沿焊接方向成10°至15°设置,并且在焊枪行进过程中允许前后焊丝的夹角在±2°的范围内变化。焊枪的行进速度为60cm/min至65cm/min,焊枪的摆动宽度为0.5mm至1mm,激光连续焊接过程中使用的保护气体的流量为至少20L/min。
在一些实施例中,如图2至图5所示,本发明实施例所述的构架焊接方法在构架本体的连接处针对不同位置设置不同结构的坡口,从而实现上述的断续零间隙的坡口结构。具体的,如图3所示,断续零间隙的坡口结构包括第一坡口和第二坡口。第一坡口设置在构架本体上的各个点焊固定位置,第二坡口设置在位于相邻的第一坡口之间的构架本体连接处;其中,第一坡口的钝边大于第二坡口的钝边。优选的,设第一坡口的钝边为D,则有1.5mm≤D≤2mm。可见第一坡口可以认为是大钝边坡口,设置大钝边坡口能够在构架本体的关键位置实现可靠支撑,并且增大相邻部件之间的组装接触面积,提高焊接后连接强度、并为单侧熔透的点固焊接提供便利条件。
例如图2所示的转向架构架的箱型侧梁结构。该侧梁结构至少包括第一连接处1、第二连接处2、第三连接处3、第四连接处4、第五连接处5、第六连接处6、第七连接处7、第八连接处8、第九连接处9、第十连接处10、第十一连接处11、第十二连接处12和第十三连接处13。其中,根据仿真计算可知,第一连接处1、第三连接处3、第四连接处4、第五连接处5、第六连接处6、第八连接处8、第十一连接处11和第十二连接处12均为曲线连接位置,上述的各个曲线连接位置的变形量均达到或超过设定值,故而在上述的各个曲线连接位置对应设置第一坡口,以实现构架本体的快速组装定位和准确定位对齐;对应的,第二连接处2、第七连接处7、第九连接处9、第十一连接处11和第十三连接处13均为直线连接位置,在上述的直线连接位置设置第二坡口作为过渡。在构架组装和点固焊过程中,上述的曲线连接位置通过点固焊实现紧密连接,而上述的直线连接位置则相应的产生间隙,只需通过后续的激光连续焊接填充即可。
如图3、图4和图5所示,构架本体上邻接的两个部件包括第一焊件100和第二焊件200。例如图2中所述的腹板为第一焊件100,底板为第二焊件200。其中,第一焊件100朝向第二焊件200的端部设有相应的坡口结构,具体为:在通过仿真计算确定的点焊固定位置(例如上述的曲线连接处)设置第一坡口110,并在第一坡口110的两侧分别设置用于过渡的第二坡口120。其中,第一坡口110与第二焊件200的交汇面设置第一钝边111,第二坡口120与第二焊件200的交汇面设置第二钝边121。通过上述步骤S2,使第一坡口110通过点固焊道310与第二焊件200连接;并且,在完成上述步骤S2以后,第一钝边111与第二焊件200的表面之间无间隙,但第二钝边121与第二焊件200的表面之间存在间隙。通过上述步骤S3,使第二坡口120通过连续焊道320与第二焊件200连接以实现对第一焊件100与第二焊件200之间的坡口结构的整体填充,并且第二钝边121与第二焊件200的表面之间的间隙被填满,从而实现第一焊件100与第二焊件200之间的可靠连接。
综上所述,本发明实施例所述的构架焊接方法具体具备以下效果:
1、现有的构架焊接方法中,需要保证组装贴合率达到80%以上,并且在实施过程中还需要增加复杂的定位夹紧结构以实现构架的重复定位,但上述情况在自动化作业过程中难以保证构架上各个点固焊位置的关键尺寸不变性;本发明实施例的构架焊接方法通过在构架本体上预判变形量大的关键位置(即点焊固定位置),并在对应的关键位置设置断续零间隙的坡口结构,从而使关键位置的坡口直接与相邻部件相接触,保证先将部分关键位置对齐接触并通过点固焊固定,从而可以快速实现结构的准确定位,能够实现快速自动化作业,实现快速夹装、准确定位。
2、现有的构架焊接方法中,通过原有手工电弧焊接进行手工焊接的过程中,需要较高的技术水平和一定的入门门槛,并且对于焊接烟尘、弧光和焊接技能等均有较高要求;而且在构架焊接过程中,在实施点固焊接之后容易出现焊点粗大,需要进行打磨才能进行后续的盖面焊,操作复杂且效率过低;而本发明实施例的构架焊接方法能够通过手持激光焊接器实现手持激光填丝的准确定位,并且在上述的断续零间隙的坡口结构的装配条件下实现快速量化焊接定位填充,对长焊缝连续激光焊接过程施加精准的反变形控制。
3、本发明实施例的构架焊接方法还可以适用自动化夹装工具,并且在焊接过程中无需对构架整体进行装夹定位,仅需要对局部位置实现准确定位,并根据仿真计算确定的点焊固定位置施加点焊,随后使用自动化双丝焊接基于相邻的点焊固定位置之间的连接处的微小间隙实施高速填充焊接,从而实现最经济、焊接熔透更好的箱体单面焊接双面成型技术。
下面对本发明提供的构架焊接装置进行描述,下文描述的构架焊接装置与上文描述的构架焊接方法可相互对应参照。
构架焊接装置包括控制机构和焊接机构。控制机构用于实现上述构架焊接方法的步骤S1。焊接机构用于实现上述构架焊接方法的步骤S2和步骤S3。该构架焊接装置利用控制机构和焊接机构执行如上所述的构架焊接方法,从而使得该构架焊接装置具备上述的构架焊接方法的全部优点,具体在此不再赘述。
可理解的,该构架焊接装置中,焊接机构具体包括手持激光焊接器、机械手和焊枪。其中,焊枪优选为激光复合焊焊枪。该焊枪由机械手抓持以实现上述操作。焊接机构的具体操作过程与上述的构架焊接方法中所述过程相同,在此不再赘述。
本发明还提供一种转向架,包括构架本体,该构架本体是利用如上所述的构架焊接方法制成,从而使得该转向架具备上述的构架焊接方法的全部优点,具体在此不再赘述。
本发明还提供一种轨道车辆,包括如上所述的转向架。通过设置上述的转向架,从而使得该轨道车辆具备上述转向架的全部优点,具体在此不再赘述。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述,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实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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;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各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种构架焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:
基于预先获取的构架本体上各连接处的变形量,确定所述构架本体上的若干个间隔设置的点焊固定位置,以在所述构架本体上构成断续零间隙的坡口结构;
依次对各个所述点焊固定位置进行点固焊接;
依次对各所述连接处进行连续激光焊接,以填满所有所述连接处;
其中,所述基于预先获取的构架本体上各连接处的变形量,确定所述构架本体上的若干个间隔设置的点焊固定位置的步骤,进一步包括:
利用仿真计算建立构架模型,并基于所述构架模型获取所述构架模型上各连接处的变形量;
基于所述构架模型上各连接处的变形量,确定所述构架模型的若干个间隔设置的预设点焊位;
基于所述构架模型制造所述构架本体,并基于各个预设点焊位在所述构架本体上识别出相应的各个所述点焊固定位置;
其中,所述基于所述构架模型上各连接处的变形量,确定所述构架模型的若干个间隔设置的预设点焊位的步骤,进一步包括:
基于仿真计算结果,获取所述构架模型上各连接处中变形量满足最小拘束力和最小内应力的位置作为各个所述预设点焊位;
其中,所述断续零间隙的坡口结构包括第一坡口和第二坡口,所述第一坡口设置在所述构架本体上的各个所述点焊固定位置,所述第二坡口设置在位于相邻的所述第一坡口之间的所述构架本体连接处;其中,所述第一坡口的钝边大于所述第二坡口的钝边;
其中,所述断续零间隙的坡口结构是指在所述构架本体的任一连接处中间隔设置的若干个关键位置设置所述第一坡口,从而使组装好的构件在设有所述第一坡口的位置的邻接部件之间没有间隙,而在所述第一坡口两侧的所述第二坡口分别形成有间隙的连接位置,从而使该构架本体的连接处整体形成一条在若干个断续设有所述第一坡口位置相接触的断续零间隙的坡口结构。
2.根据权利要求1所述的构架焊接方法,其特征在于,所述基于所述构架模型制造所述构架本体,并基于各个预设点焊位在所述构架本体上识别出相应的各个所述点焊固定位置的步骤,进一步包括:
在制造所述构架本体的过程中,在所述构架本体上标识出各个点焊固定位置,各个点焊固定位置与所述构架模型上的各个所述预设点焊位一一对应设置;
其中,各个所述点焊固定位置分别处于所述构架本体的各部件加工和压型的交汇面。
3.根据权利要求1所述的构架焊接方法,其特征在于,所述第一坡口的钝边为D,则有1.5mm≤D≤2mm。
4.根据权利要求1至3任一项所述的构架焊接方法,其特征在于,所述依次对各个所述点焊固定位置进行点固焊接的步骤,进一步包括:
利用手持激光焊接器或者通过机械手抓取激光复合焊焊枪,对各个所述点焊固定位置进行单面焊接熔透的点固焊接。
5.根据权利要求4所述的构架焊接方法,其特征在于,所述单面焊接熔透的点固焊接的焊接参数满足:
激光功率为至少1.5KW,填丝直径为0.8mm至1.6mm,所述手持激光焊接器或所述焊枪的行进速度为25cm/min至40cm/min。
6.根据权利要求1至3任一项所述的构架焊接方法,其特征在于,所述依次对各所述连接处进行连续激光焊接,以填满所有所述连接处的步骤,进一步包括:
利用机械手抓取激光复合焊焊枪,对各所述连接处进行连续激光焊接,以填满所述连接处的坡口;
在连续激光焊接的过程中,由所述连续激光焊接形成的连续焊道经过并填充于点固焊道以外,所述点固焊道形成于所述点焊固定位置。
7.根据权利要求6所述的构架焊接方法,其特征在于,所述连续激光焊接的焊接参数满足:
所述连续激光焊接的起弧位置为任一所述点焊固定位置的一侧;所述连续激光焊接的前后焊丝的夹角沿焊接方向成10°至15°设置,所述焊枪的行进速度为60cm/min至65cm/min,所述焊枪的摆动宽度为0.5mm至1mm,所述激光连续焊接过程中使用的保护气体的流量为至少20L/min。
8.一种构架焊接装置,其特征在于,用于执行如权利要求1至7任一项所述的构架焊接方法;所述构架焊接装置包括:
控制机构,用于基于预先获取的构架本体上各连接处的变形量,确定所述构架本体上的若干个间隔设置的点焊固定位置;
焊接机构,用于依次对各个所述点焊固定位置进行点固焊接,并用于依次对各所述连接处进行连续激光焊接,以填满所有所述连接处。
9.根据权利要求8所述的构架焊接装置,其特征在于,所述焊接机构包括手持激光焊接器、机械手和焊枪,所述焊枪由所述机械手抓持。
10.一种转向架,其特征在于,包括构架本体,所述构架本体是利用如权利要求1至7任一项所述的构架焊接方法制成。
11.一种轨道车辆,其特征在于,包括如权利要求10所述的转向架。
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