CN102672356B - 一种列车枕梁复合焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种列车枕梁复合焊接方法包括：(1)铺装下盖板；(2)依次将两个方形型材压在所述下盖板上，使所述型材和下盖板的接缝对严；(3)在两个所述型材中间安装加强筋；(4)采用MIG焊对加强筋、下盖板、型材之间的焊缝进行焊接，形成结构件；(5)将上盖板装入上述结构件中，采用MIG焊对加强筋与上盖板之间进行塞焊；(6)采用搅拌摩擦焊焊接所述上盖板与型材之间的连接焊缝；(7)将枕梁翻转180度，压紧固定；(8)采用搅拌摩擦焊焊接所述下盖板与型材之间的连接焊缝；(9)枕梁结构焊接全部完成。本发明采用了MIG焊和搅拌摩擦焊相结构的复合焊接方法，可以大幅度提高制造效率，降低生产成本，增强焊件的整体结构强度。

Description

一种列车枕梁复合焊接方法
技术领域
本发明涉及一种列车枕梁的复合焊接方法，属于轨道车辆车体制造技术领域。
背景技术
列车底部的枕梁结构一般是由两根方形挤压铝型材、若干加强筋和上盖板、下盖板组成。在枕梁结构制造时，首先将两件型材、下盖板、筋板进行组装，然后采用熔化极气体保护焊(MIG焊)将方形梁型材、下盖板、筋板进行定位焊，再进行熔化焊的全焊缝焊接，形成结构件；然后将上盖板与已焊接完成的结构件装配到一起，上盖板上的预置孔与筋板位置相对应，采用熔化极气体保护焊(MIG焊)进行塞焊，最后采用熔化极气体保护焊(MIG焊)将上盖板、下盖板与型材之间的焊缝进行连接。
现有技术中的枕梁焊接方法，全部采用的是熔化极气体保护焊(MIG焊)，虽然MIG焊具有高度灵活性和可达性的优点，同时，也使得焊接后的枕梁具有强度弱、焊接变形大、焊接残余应力大等缺点，而且由于上盖板和下盖板的厚度较厚，在采用MIG焊时，一次无法焊透，需要来回焊接多遍，造成人力和物力的极大的浪费，制造效率低。
发明内容
本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种可提高制造效率、焊接变形小、强度高的列车枕梁复合焊接方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种列车枕梁复合焊接方法包括：
(1)铺装15mm厚的下盖板；
(2)依次将两个方形型材压在下盖板上，在方形型材内侧的上部和下部分别设置有一体的向内侧凸出的凸台，两个方形型材内侧下方的凸台共同压住下盖板，并使型材和下盖板的接缝对严；
(3)在两个所述型材中间安装加强筋，加强筋在枕梁内部沿横向平行排列；
(4)加强筋的两端与方形型材焊接固定，加强筋的底部与下盖板的上表面焊接固定，采用MIG焊对加强筋、下盖板、型材之间的焊缝进行定位焊，再对内侧焊缝进行断续焊，形成结构件；
在MIG焊焊接前，使用不锈钢丝刷去除焊道周围20mm-30mm范围内的氧化膜；
(5)将6mm厚的上盖板装入上述结构件中，采用MIG焊对加强筋与上盖板之间进行塞焊；
(6)采用搅拌摩擦焊焊接所述上盖板与型材之间的连接焊缝，此焊接过程中，搅拌头转速500rpm，焊接速度150mm/min，下压量0.2mm；
(7)将枕梁翻转180度，压紧固定；
(8)采用搅拌摩擦焊焊接所述下盖板与型材之间的连接焊缝，此焊接过程中，搅拌头转速600rpm，焊接速度200mm/min，下压量0.2mm；
(9)枕梁结构焊接全部完成。
综上内容，本发明所述的一种列车枕梁复合焊接方法，与现有技术相比，具有如下优点：
(1)本发明采用了MIG焊和搅拌摩擦焊相结构的复合焊接方法，采用搅拌摩擦焊焊接上盖板与型材、下盖板与型材之间的焊缝，搅拌摩擦焊可一次焊透15mm厚的下盖板和6mm后的上盖板，无需多道焊，大幅度提高了制造效率。
(2)采用搅拌摩擦焊，焊缝表面不存在余高，焊接变形小，可以节省打磨去除余高以及焊接变形调修的时间，也更进一步提高了制造效率。
(3)本发明采用了搅拌摩擦焊代替现有技术中的MIG焊，可以节约导电嘴、保护气体、焊丝、打磨磨片、人员防毒工具、吸尘装置等多种耗材产品，大幅度降低生产成本。
(4)采用搅拌摩擦焊，可以减小对环境的污染，同时焊前工件无需严格的表面清理准备要求，而且噪音低。
(5)采用复合焊接方法，可以提高枕梁焊接后的整体强度，保证列车的运行安全。
附图说明
图1本发明枕梁结构示意图；
图2本发明枕梁断面结构示意图。
如图1至图2所示，方形型材1，上盖板2，下盖板3，加强筋4，凸台5。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1和图2所示，本实施例以焊接铝合金列车的枕梁为例。
列车的枕梁包括位于两侧的方形型材1，在两个方形型材的中间的上部设置有上盖板2，下部设置有下盖板3，在方形型材1内侧的上部和下部分别设置有一体的向内侧凸出的凸台5，用于容置上盖板2和下盖板3，在方形型材1、上盖板2和下盖板3之间设置多个加强筋4，加强筋4在枕梁内部沿横向平行横向排列，加强筋4的两端与方形型材1焊接固定，加强筋4的顶部与上盖板2的下表面焊接固定，加强筋4的底部与下盖板3的上表面焊接固定，上盖板2的两条侧边和下盖板3的两条侧边分别与方形型材1的边缘焊接固定。
下面详细描述本发明所述的列车枕梁复合焊接方法。该方法包括如下步骤：
(1)铺装下盖板3。
(2)依次将两个方形型材1压在下盖板3上，两个方形型材1内侧下方的凸台5共同压住下盖板3，并使型材1和下盖板3的接缝对严。
(3)在两个型材1中间安装加强筋4，因为枕梁长度较长，加强筋4主要起增加枕梁整体强度的作用。
(4)采用MIG焊对加强筋4、下盖板3、型材1之间的内侧焊缝进行定位焊，再对内侧焊缝进行断续焊，形成结构件。
MIG焊采用双脉冲逆变MIG焊机，在MIG焊焊接前，使用不锈钢丝刷去除焊道周围20mm-30mm范围内的氧化膜，使表面露出新亮的金属光泽。
由于MIG焊具有高度的灵活性和可达性，可以高效完成多处立焊缝、角焊缝的焊接，发挥MIG焊的优势。
表一：MIG焊接的主要参数
(5)将上盖板2装入上述结构件中，同样采用MIG焊对加强筋4与上盖板2之间进行塞焊。
(6)采用搅拌摩擦焊焊接6mm厚的上盖板2的两侧边与型材1之间的连接焊缝。
(7)将枕梁翻转180度，压紧固定。
(8)采用搅拌摩擦焊焊接15mm厚的下盖板3的两侧边与型材1之间的连接焊缝。
(9)枕梁结构焊接全部完成。
搅拌摩擦焊是利用摩擦热作为焊接热源，焊接过程中由一个圆柱体形状的焊头伸入型材1与上盖板2或下盖板3的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化，同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。在焊接过程中，焊头自身边高速旋转，边沿型材1与上盖板2或下盖板3接缝方向与待焊接的枕梁相对移动。
表二：搅拌摩擦的主要焊接参数
板厚 搅拌头转速 焊接速度 下压量
15mm 600rpm 200mm/min 0.2mm
6mm 500rpm 150mm/min 0.2mm
在焊接过程中，焊头的突出段伸进材料内部进行搅拌和摩擦，焊头的肩部与工件表面摩擦生热，使焊头前面的材料发生强烈塑性变形，然后随着焊头的移动，高度塑性变形的材料流向焊头的背后，从而形成搅拌摩擦焊焊缝。
搅拌摩擦焊可一次焊透15mm厚的下盖板3和6mm后的上盖板2，无需多道焊，大幅度提高了制造效率。另外，采用搅拌摩擦焊，焊缝表面不存在余高，焊接变形小，可以节省打磨去除余高以及焊接变形调修的时间，也更进一步提高了制造效率。
搅拌摩擦焊是一种固相焊接方法，对环境污染小，焊前无需严格的表面清理准备要求，焊接过程中的搅拌和摩擦可以去除焊件表面的氧化膜，焊接过程中无烟尘和飞溅，同时噪声低。
如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种列车枕梁复合焊接方法，其特征在于：该方法包括，
(1)铺装15mm厚的下盖板；
(2)依次将两个方形型材压在下盖板上，在方形型材内侧的上部和下部分别设置有一体的向内侧凸出的凸台，两个方形型材内侧下方的凸台共同压住下盖板，并使型材和下盖板的接缝对严；
(3)在两个所述型材中间安装加强筋，加强筋在枕梁内部沿横向平行排列；
(4)加强筋的两端与方形型材焊接固定，加强筋的底部与下盖板的上表面焊接固定，采用MIG焊对加强筋、下盖板、型材之间的焊缝进行定位焊，再对内侧焊缝进行断续焊，形成结构件；
在MIG焊焊接前，使用不锈钢丝刷去除焊道周围20mm-30mm范围内的氧化膜；
(5)将6mm厚的上盖板装入上述结构件中，采用MIG焊对加强筋与上盖板之间进行塞焊；
(6)采用搅拌摩擦焊焊接所述上盖板与型材之间的连接焊缝，此焊接过程中，搅拌头转速500rpm，焊接速度150mm/min，下压量0.2mm；
(7)将枕梁翻转180度，压紧固定；
(8)采用搅拌摩擦焊焊接所述下盖板与型材之间的连接焊缝，此焊接过程中，搅拌头转速600rpm，焊接速度200mm/min，下压量0.2mm；
(9)枕梁结构焊接全部完成。
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