CN118544034A - 一种铝合金焊接反变形量计算方法 - Google Patents

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张磊
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Abstract

本发明公开了一种铝合金焊接反变形量计算方法，包括以下步骤：S1、确定铝合金车体部件型材、板材焊接后，根据厚度变化而产生的对应的焊后收缩量；S2、厚度8mm以上的铝合金车体型材焊接前预热；S3、根据铝合金车体型材以及步骤S1的数据确定焊缝横向收缩量a1，再确定焊缝纵向收缩量，该焊缝纵向收缩量被定义为每米焊缝长度的焊缝纵向收缩量为0.15mm～0.3mm；S4、利用水准仪测量底架头车前端的平度，并量取焊接区域到底架头车前端的距离a2，此时，反变形后尺寸a＝a2+a1/10；S5、根据勾股定理，得出反变形量c、并对c值圆整。本发明的计算方法主要针对部件焊接完成后变形量精准控制，该方法对精益节拍生产操作时间的准确性提供技术保障。

Description

一种铝合金焊接反变形量计算方法
技术领域
本发明涉及轨道车辆铝合金部件焊接工艺技术领域，尤其涉及一种铝合金焊接反变形量计算方法。
背景技术
轨道车辆铝合金部件与部件焊接冷却后产生收缩，不同间隙、角度、厚度焊接后收缩量大小不同，变形小的可运用火焰调修，如果变形大的会进行切割，重新组对焊接，这个背景下部件焊接完成后很难保证设计尺寸，严重影响工序组焊工作，不能按照有效的节拍化进行生产。
因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种铝合金焊接反变形量计算方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种铝合金焊接反变形量计算方法，该方法可以掌握铝合金焊接不均匀加热过程中出现横向、纵向两种变形趋势和数据，以利用该趋势和数据提升焊接质量、提高劳产率、降低劳动强度，确保轨道车辆铝合金焊接高质量发展，达到一次做完、一次做好、一次做对原则。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的一种铝合金焊接反变形量计算方法，该方法包括以下步骤：
S1、确定铝合金车体部件型材、板材焊接后，根据厚度变化而产生的对应的焊后收缩量；
S2、厚度8mm以上的铝合金车体型材焊接前预热；
S3、根据铝合金车体型材以及步骤S1的数据确定焊缝横向收缩量a1，再确定焊缝纵向收缩量，该焊缝纵向收缩量被定义为每米焊缝长度的焊缝纵向收缩量为0.15mm～0.3mm；
S4、利用水准仪测量底架头车前端的平度，并量取焊接区域到底架头车前端的距离a2，此时，反变形后尺寸a＝a2+a1/10；
S5、根据勾股定理，得出反变形量c、并对c值圆整。
进一步的，所述步骤S2中，所述铝合金车体型材焊接前预热至100℃；
预留焊接间隙3mm～4mm。
进一步的，所述步骤S3中，根据焊缝数量确定总焊缝横向收缩量a1。
进一步的，所述铝合金车体型材纵向在焊缝中间用工具顶起。
在上述技术方案中，本发明提供的一种铝合金焊接反变形量计算方法，具有以下有益效果：
本发明的计算方法可以掌握铝合金焊接不均匀加热过程中出现横向、纵向两种变形趋势和数据，以利用该趋势和数据提升焊接质量、提高劳产率、降低劳动强度，确保轨道车辆铝合金焊接高质量发展，达到一次做完、一次做好、一次做对原则。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种铝合金焊接反变形量计算方法所适用的铝合金车体型材的焊缝示意图；
图2为本发明实施例公开的一种铝合金焊接反变形量计算方法的反变形量计算的示意图。
附图标记说明：
10、铝合金车体型材；
1、连接板；2、焊缝；3、工具。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
参见图1至图2所示；
本实施例的一种铝合金焊接反变形量计算方法，该方法包括以下步骤：
S1、确定铝合金车体部件型材、板材焊接后，根据厚度变化而产生的对应的焊后收缩量；
S2、厚度8mm以上的铝合金车体型材10焊接前预热；
S3、根据铝合金车体型材以及步骤S1的数据确定焊缝横向收缩量a1，再确定焊缝纵向收缩量，该焊缝纵向收缩量被定义为每米焊缝2长度的焊缝纵向收缩量为0.15mm～0.3mm；
S4、利用水准仪测量底架头车前端的平度，并量取焊接区域到底架头车前端的距离a2，此时，反变形后尺寸a＝a2+a1/10；
S5、根据勾股定理，得出反变形量c、并对c值圆整。
其中，本实施例的步骤S2中，铝合金车体型材10焊接前预热至100℃；
预留焊接间隙3mm～4mm。
其中，本实施例的步骤S3中，根据焊缝2数量确定总焊缝横向收缩量a1。
铝合金车体型材10纵向在焊缝中间用工具3顶起。
具体的，本实施例公开了一种铝合金焊接反变形量计算方法，该方法通过掌握铝合金焊接不均匀加热过程中出现横向、纵向两种变形趋势和数值，来获得反变形量，从而提升焊接质量和劳产率。而根据分析，铝合金焊接过程具有两种变形趋势，第一种为焊接过程的纵向变形趋势会产生纵向收缩，由于部件焊接长度有限，因此长度方向(即纵向)收缩可以忽略不计，虽然长度方向变化不大，但是焊接不均匀加热过程所产生的热胀冷缩，会使部件在长度方向产生弯曲现象，部件长度越长，弯曲现象越严重。第二种是焊接过程的横向变形趋势产生的横向收缩，该横向收缩比较大，所产生的变形程度与焊接木材厚度、坡口形式、组对间隙、焊接参数、操作方法等因素有关。
本实施例的计算方法需要基于型材厚度所产生的焊后收缩量进行计算，而铝合金车体部件型材、板材焊接后根据厚度变化而产生的焊后收缩量详见下表：
铝合金板厚 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
焊后收缩量 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.5 3 3.5 4
参见图1和图2所示，本实施例的图1示出两道长度为2738mm的焊缝2；
本实施例以一个更为具体的实施例对反变形量计算做进一步解释和说明：
现阶段连接板1焊接母材均为8mm，对于厚度8mm以上的铝合金焊接时，焊前需要进行预热，一般预热到100℃左右，厚8mm的铝合金焊接间隙留出3mm～4mm，这样才能保证焊接时能够焊透。另外，本实施例的型材厚度为8mm，对应上表可以查出焊接完成后的焊缝横向收缩量为2mm，由于本实施例的连接板1具有两道焊缝2，因此，部件焊缝横向收缩量选取4mm。
另外，焊缝纵向收缩量的确定，连接板1为8mm厚时，每米纵向收缩量选取为0.3mm，而本实施例的焊缝2长度为2738mm，所以焊缝纵向收缩量为0.8mm。
首先利用水准仪测量底架头车前端的平度，量取焊接区域到底架头车前端距离为1600mm，即为1.6m；所以，根据上述实施例可以得出：
a＝1.6+0.004/10＝1.6004m；
参见图2所示，假设图中abc为直角三角形，即可根据勾股定理得出反变形量c值，具体为：
b2＝a2+c2；
c2＝b2-a2＝1.60042-1.62＝0.00128；
c≈0.0357m，即c＝35.7mm。
根据上式计算结果，本实施例选取连接板1焊接横向反变形量为36mm，纵向在焊缝2中间利用工具3顶起2mm，焊接完成后满足设计要求。
在上述技术方案中，本发明提供的一种铝合金焊接反变形量计算方法，具有以下有益效果：
本发明的计算方法可以掌握铝合金焊接不均匀加热过程中出现横向、纵向两种变形趋势和数据，以利用该趋势和数据提升焊接质量、提高劳产率、降低劳动强度，确保轨道车辆铝合金焊接高质量发展，达到一次做完、一次做好、一次做对原则。
本发明的计算方法主要针对部件焊接完成后变形量精准控制，该方法对精益节拍生产操作时间的准确性提供技术保障。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (4)

1.一种铝合金焊接反变形量计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、确定铝合金车体部件型材、板材焊接后，根据厚度变化而产生的对应的焊后收缩量；
S2、厚度8mm以上的铝合金车体型材(10)焊接前预热；
S3、根据铝合金车体型材(10)以及步骤S1的数据确定焊缝横向收缩量a1，再确定焊缝纵向收缩量，该焊缝纵向收缩量被定义为每米焊缝(2)长度的焊缝纵向收缩量为0.15mm～0.3mm；
S4、利用水准仪测量底架头车前端的平度，并量取焊接区域到底架头车前端的距离a2，此时，反变形后尺寸a＝a2+a1/10；
S5、根据勾股定理，得出反变形量c、并对c值圆整。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金焊接反变形量计算方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述铝合金车体型材(10)焊接前预热至100℃；
预留焊接间隙3mm～4mm。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金焊接反变形量计算方法，其特征在于，所述步骤S3中，根据焊缝(2)数量确定总焊缝横向收缩量a1。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金焊接反变形量计算方法，其特征在于，所述铝合金车体型材(10)纵向在焊缝中间用工具(3)顶起。
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