鋁合金論文鋁合金車體地板焊接變形控制

　　這篇鋁合金論文通過多種方法有機(jī)的組合，實(shí)現(xiàn)鋁合金車體地板焊接變形的控制是完全可行的，同時(shí)經(jīng)過大家對(duì)工藝的不斷調(diào)整與優(yōu)化，尋求到領(lǐng)先國(guó)際一流水平的鋁合金地板生產(chǎn)制造工藝也是指日可待�！�輕合金加工技術(shù)》(LightAlloyFabricationTechnology)雜志創(chuàng)刊1964年，原名為《輕合金加工廠技術(shù)情報(bào)》，由中國(guó)有色金屬加工工業(yè)協(xié)會(huì)主辦，1987年2月省科委和省出版局重新批準(zhǔn)，期刊登記證Z2008號(hào)，同年9月再次審批，換取報(bào)刊臨時(shí)證(LJ)1098號(hào)，1988年4月發(fā)給國(guó)家統(tǒng)一刊號(hào)CN23-1226;1997年5月國(guó)際連續(xù)出版物數(shù)據(jù)系統(tǒng)中國(guó)國(guó)家中心，發(fā)給ISSN證書。

　　鋁合金是以鋁為基礎(chǔ)，加入一種或幾種其他元素構(gòu)成的合金。目前軌道行業(yè)內(nèi)，車體采用輕量化概念設(shè)計(jì)，故車體承載結(jié)構(gòu)一般采用大型中空截面鋁合金擠壓型材、高強(qiáng)度復(fù)合材料或不銹鋼，其中鋁合金材料制造的車體具有重量輕、耐腐蝕、外觀平整度好、材料可以再生利用環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)廣受世界各城市交通公司和鐵道運(yùn)輸部門的歡迎，具有廣闊的發(fā)展空間及市場(chǎng)。地板作為鋁合金車體底架的主要組成部分之一，也是城軌車體的主要承力部件，在整個(gè)生產(chǎn)制造過程中是很關(guān)鍵的一部分，但是焊接過程中產(chǎn)生的變形，會(huì)嚴(yán)重影響地板的使用效果，因此怎樣能夠更好地控制其變形，是整個(gè)車體生產(chǎn)制造的關(guān)鍵之一。

　　1概述

　　在焊接過程中，由于焊接接頭處各部分溫差很大，不均勻的受熱和冷卻導(dǎo)致漲縮不均，是引起焊接內(nèi)應(yīng)力與變形的根本原因，根據(jù)不同的地板結(jié)構(gòu)，通過使用不同的工裝結(jié)構(gòu)、反變形設(shè)置、焊接順序、調(diào)修等方法，都會(huì)取得很好的效果，下面我們就從這幾方面入手，針對(duì)鋁合金車體地板的焊接變形控制進(jìn)行說明。

　　2工裝結(jié)構(gòu)

　　工裝是整個(gè)生產(chǎn)過程中至關(guān)重要的一部分，設(shè)計(jì)靠工藝保證，而工藝則靠工裝保證，因此合適的工裝是生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的關(guān)鍵所在。針對(duì)鋁合金車體地板工裝，方案一，選用正裝、反裝兩套工裝獨(dú)立實(shí)現(xiàn)正反裝功能，如某高速動(dòng)車地板自動(dòng)焊工裝(如圖1);方案二，選用一套工裝實(shí)現(xiàn)正反裝功能，如某地鐵線地板自動(dòng)焊接工裝(如圖2)。兩套方案各有優(yōu)缺點(diǎn)。方案一中，兩套工裝縮短了單個(gè)工序的時(shí)間，正裝和反裝都可以獨(dú)立作業(yè)，也方便獨(dú)立設(shè)置反變形，但是費(fèi)用較高，同時(shí)占用的自動(dòng)焊接機(jī)器人的空間較大，也不便于車型的轉(zhuǎn)化，適用于單品種，大批量的生產(chǎn);方案二中，一套工裝要實(shí)現(xiàn)正反裝功能，那么在結(jié)構(gòu)方面較獨(dú)立的正裝或者是反裝工裝更為復(fù)雜，同時(shí)需要采用便攜的反變形調(diào)整裝置，比如風(fēng)缸自動(dòng)調(diào)整楔形塊的方法，或者是用便攜的拆卸塊，來實(shí)現(xiàn)不同的反變形量的調(diào)整，總體故障率相對(duì)較高，需要兼顧的點(diǎn)也比較多，同時(shí)單個(gè)工序的時(shí)間較長(zhǎng)，但是總體費(fèi)用相比較低，占用的自動(dòng)焊接機(jī)器人的空間也小，通過局部調(diào)整也可以滿足相近車型的需要，適用于多品種，中小批量的生產(chǎn)。

　　3反變形設(shè)置

　　為了更好地保證地板最終的整體平面度，一般在正裝的時(shí)候不設(shè)置反變形，保證地板的原始組裝狀態(tài)是一個(gè)平面，但是在反裝的時(shí)候在焊縫的兩側(cè)設(shè)置適量的反變形量，使焊后的工件能夠達(dá)到一個(gè)較為理想的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)焊后不調(diào)修或者是少調(diào)修的目的，但是反變形量不可過大，過大的反變形容易造成型材插接口錯(cuò)邊，進(jìn)而造成焊后熔深不夠、咬邊等焊接缺陷，也有工藝不設(shè)置反變形的，如長(zhǎng)客的地板制造，就不設(shè)置反變形，全部焊后調(diào)修，此方法對(duì)調(diào)修操作工的技能要求較高，但是降低了工裝的復(fù)雜程度，另外使組焊工藝也更為簡(jiǎn)單。

　　4焊接順序

　　一般來講，自由狀態(tài)下，一次焊接變形大于二次焊接變形;而在夾具的作用下，一次焊接變形要小于二次焊接變形，夾緊力越大，該現(xiàn)象越明顯，另外從兩邊往中間焊接變形要小于從中間往兩邊的變形�；�于以上幾點(diǎn)，針對(duì)地板我們一般采用從兩邊往中間的焊法，反裝亦然，同時(shí)針對(duì)段焊與自動(dòng)焊之間的順序，有以下幾種方法，方法一，正面段焊，翻身，反面段焊，然后自動(dòng)焊接，翻身，正面自動(dòng)焊接;方法二，正面段焊，反面仰焊，正面自動(dòng)焊接，翻身，反面自動(dòng)焊接;方法三，增加重物，正面段焊，正面自動(dòng)焊，反面自動(dòng)焊。針對(duì)方法一，減少了仰焊的難度，另外工裝高度也較低，上下工裝比較方便，但是增加了一次翻身的工序，針對(duì)反面容易在翻身的過程中出現(xiàn)錯(cuò)別現(xiàn)象。方法二，工裝高度較高，上下工裝不便，另需要考慮仰焊的操作空間，對(duì)操作人員的技能要求較高，但是減少了翻身的次數(shù)，減少因?yàn)榉�身造成的變形。方法三，減少了仰焊的難度，也減少了翻身的次數(shù)，也減少了段焊的次數(shù)，進(jìn)而也降低了焊縫的缺陷幾率，但是增加了重物的工序，針對(duì)型材截面薄、長(zhǎng)度較短的地板比較適用。不同的地板結(jié)構(gòu)，需要綜合的去考慮不同的焊接順序，選擇最適合的方法，去尋求更高效的生產(chǎn)制造工藝。

　　5調(diào)修

　　無論采用什么樣的措施，都不能避免焊接變形，適當(dāng)?shù)恼{(diào)修是必要的。調(diào)修主要有火焰調(diào)修、機(jī)械調(diào)修、熱冷綜合調(diào)修，根據(jù)材料的屬性、需要控制的變形量等，選擇不同的調(diào)修方法。針對(duì)地板，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，多采用火焰調(diào)修，通過在調(diào)修區(qū)域產(chǎn)生急冷，達(dá)到調(diào)修的效果。根據(jù)型材的材料不同，需要選擇不同的調(diào)修溫度，地板一般為6系材料，多采用250℃以下，采用水冷，或者是空冷，調(diào)修的位置通常為焊縫的位置，用平尺或者是樣板測(cè)量地板，對(duì)地板最高的位置進(jìn)行烤火，火焰不能太過集中，防止工件過熱，甚至造成工件融化，影響工件強(qiáng)度等;烤火時(shí)的行進(jìn)速度要均勻，烤把的火焰點(diǎn)要集中在焊縫的位置;如果采用水冷，則烤把的行進(jìn)速度和水的行進(jìn)速度要保持一致，局部的冷熱不均，會(huì)造成焊縫的一側(cè)出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象，進(jìn)而造成工件報(bào)廢，因此針對(duì)操作人員需要對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn)，經(jīng)多次模擬練習(xí)后方可上崗。

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來自發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)：http:///jzlw/14095.html