CN104625321A - 地铁车厢用铝合金地板的焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了焊接地铁用铝合金地板的方法，包括：a)原料选取：母材选取6005A-T6铝合金板材，填充材料选取AlMg4.5MnZr；b)待焊区打磨清洗：打磨清洗a的铝合金板材焊缝区域；c)组对安装：将b的板材组对反装在焊接模具上；d)点焊固定：首先反面点焊固定组对板材，然后正面点焊固定组对板材；e)反装满焊：利用IGM焊接机器人采用双丝焊接方式满焊d中反装焊缝；f)正装满焊：将e焊接所得板材吊装至正装，然后利用IGM焊接机器人采用双丝焊接方式满焊e中正装焊缝；g)清洗打磨得产品。本发明的焊接方法，大幅调整了焊接步骤、工艺、材料设备及环境，有效减小了变形量及错边量，避免了焊缝缺陷。

Description

地铁车厢用铝合金地板的焊接方法
技术领域
本发明属于铝合金领域，涉及铝合金焊接方法，特别涉及一种地铁车厢用铝合金地板的焊接方法。
背景技术
铝合金具有质量轻，耐腐蚀等优点，目前已广泛用于制造铝合金车体。但是铝合金的焊接性能较差，焊接变形量大，且极易产生焊接缺陷，这对于大型结构件来说是致命的，因此，有必要开发一种焊接铝合金大型焊接件，特别是焊接地铁用铝合金底板的方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种地铁车厢用铝合金地板的焊接方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
地铁车厢用铝合金地板的焊接方法，包括以下步骤：
a)原料选取：母材选取6005A-T6铝合金板材，填充材料选取AlMg4.5MnZr；
b)待焊区打磨清洗：打磨清洗a所选铝合金板材周边区域，去除表面氧化层及污染物；
c)组对安装：将b处理后的多块板材按顺序组对反装在焊接模具上，调整板材位置，使各板材之间的焊接缝隙为0.3-0.8mm；
d)点焊固定：首先从反面点焊固定c的组对板材，然后正面点焊固定组对板材，点焊时单个焊缝长度为45-55mm，各焊点间距为1.5-2m；
e)反装满焊：利用IGM焊接机器人采用双丝焊接方式满焊d中反装焊缝，焊接时前丝功率控制范围：65～85％，后丝功率控制范围：55～75％；
f)正装满焊：将e焊接所得板材吊装至正装，然后利用IGM焊接机器人采用双丝焊接方式满焊e中正装焊缝；
g)清洗打磨焊缝得到产品。
作为本发明焊接方法的优选，点焊和满焊时以纯度高于99.99％的氩气作为保护气体。
作为本发明焊接方法的优选，步骤a)中所选铝合金板材为多块，各铝合金板材呈长方形，其长度为6-25m，厚度为60-130mm，宽度为500-700mm。
作为本发明焊接方法的优选，步骤b)打磨清洗时打磨范围为焊缝周边40-60mm范围内的区域，打磨深度不超过0.2mm，且打磨纹路平行于焊缝方向。
作为本发明焊接方法的优选，焊接时环境温度不低于18℃，湿度不高于60％。
作为本发明焊接方法的优选，步骤d)点焊固定时第一个点焊位置距起弧端不小于200mm，最后一个点焊点距末尾端100-200mm，各铝合金板材点焊固定后整体错边量不大于0.5mm，保证整体组对宽度达2375mm-2377mm。
作为本发明焊接方法的优选，步骤a)共选取五块铝合金板材A、B、C、D、E，各板材按照长×厚面相邻的方式组队；点焊固定时首先固定AB间的焊缝，然后焊接BC、CD、DE之间的焊缝。
作为本发明焊接方法的优选，步骤e)反装满焊之前还包括预处理反装点焊的步骤，步骤f)正装满焊之前还包括预处理正装点焊的步骤；预处理正反装点焊时彻底清除点固焊点的缺陷及杂质，并使得点固焊点的起弧与收弧端具有一定坡度。
作为本发明焊接方法的优选，步骤e)反装满焊之前预处理反装点焊，步骤f)正装满焊之前预处理正装点焊时分步分段进行，即正装满焊焊缝AB前预处理焊缝AB的正装点焊，正装满焊焊缝BC前预处理焊缝BC的正装点焊，反装满焊焊缝AB前预处理焊缝AB的反装点焊，正装满焊焊缝BC前预处理焊缝BC的反装点焊。
作为本发明焊接方法的优选，满焊采用IGM焊接机器人焊接，点焊固定采用TPS-5000Fronius焊机焊接。
本发明的有益效果在于：本发明的焊接方法，大幅调整了焊接步骤、焊接工艺、焊接材料、焊接设备及焊接环境，有效改善控制了变形量及错边量，避免了焊缝缺陷，提高了产品合格率并降低了能源消耗，所得产品完全能够满足地铁地板的使用要求。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为实施例1铝合金板材组对示意图；
图2为实施例1的纵剖图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1：
本实施例地铁车厢用铝合金地板的焊接方法，包括以下步骤：
a)原料选取：母材选取5块6005A-T6铝合金板材A、B、C、D、E，各铝合金板材呈长方形，其长度为6-25m，厚度为60-130mm，宽度为500-700mm；填充材料选取AlMg4.5MnZr；
b)待焊区打磨清洗：打磨清洗a所选铝合金板材周边区域，用用铝合金专用不锈钢碗刷打磨进行打磨，打磨范围为焊缝周边40-60mm范围内的区域，打磨深度不超过0.2mm，且打磨纹路平行于焊缝方向，然后用铝擦拭纸醮丙酮或酒精擦拭坡口及坡口两侧50mm范围内脏物；
c)组对安装：将b处理后的多块板材按顺序组对反装在焊接模具上，调整板材位置，使各板材之间的焊接缝隙为0.3-0.8mm；组队时各板材按照长×厚面相邻的方式组队(如图1、2所示)；
d)点焊固定：首先从反面点焊固定c的组对板材，然后正面点焊固定组对板材，点焊时单个焊缝长度为45-55mm，各焊点间距为1.5-2m；点焊固定时首先固定AB间的焊缝，然后焊接BC、CD、DE之间的焊缝，点焊固定时第一个点焊位置距起弧端不小于200mm，最后一个点焊点距末尾端100-200mm，各铝合金板材点焊固定后整体错边量不大于0.5mm，保证整体组对宽度达2375mm-2377mm；
e)反装满焊：利用IGM焊接机器人采用双丝焊接方式满焊d中反装焊缝，焊接时前丝功率控制范围：65～85％，后丝功率控制范围：55～75％；
待反装满焊焊缝冷却后，检测其他焊缝的错边情况，超出0.5mm的位置需要使用橡胶锤、跨顶等工具调整至0.5mm以下，并在相应位置增加点焊点。
f)正装满焊：将e焊接所得板材吊装至正装，然后利用IGM焊接机器人采用双丝焊接方式满焊e中正装焊缝；
g)清洗打磨焊缝得到产品：焊接结束后，空置冷却至室温，松开夹具，使用抹布擦除焊缝黑灰，焊缝边缘的母材清理不干净使用手刷进行清理，保证焊缝不被破坏，用风铣刀去除引弧﹑收弧板，不允许强力锤击。
本实施例中，步骤e)反装满焊之前还包括预处理反装点焊的步骤，步骤f)正装满焊之前还包括预处理正装点焊的步骤；预处理正反装点焊时彻底清除点固焊点的缺陷及杂质，并使得点固焊点的起弧与收弧端具有一定坡度；步骤e)反装满焊之前预处理反装点焊，步骤f)正装满焊之前预处理正装点焊时分步分段进行，即正装满焊焊缝AB前预处理焊缝AB的正装点焊，正装满焊焊缝BC前预处理焊缝BC的正装点焊，反装满焊焊缝AB前预处理焊缝AB的反装点焊，正装满焊焊缝BC前预处理焊缝BC的反装点焊。
本实施例中，点焊和满焊时以纯度高于99.99％的氩气作为保护气体。
本实施例中，焊接时环境温度不低于18℃，湿度不高于60％。
本实施例中，满焊采用IGM焊接机器人焊接，点焊固定采用TPS-5000Fronius焊机焊接。
本实施例中，步骤e)前还需要在每天焊缝前添加引弧板，其材质与母材材质相同，尺寸大约为60×100×6mm。
本实施例的焊接方法，大幅调整了焊接步骤、焊接工艺、焊接材料、焊接设备及焊接环境，有效改善控制了变形量及错边量，避免了焊缝缺陷，提高了产品合格率并降低了能源消耗，所得产品完全能够满足地铁地板的使用要求。
本实施例反装满焊及正装满焊前分级分段对点焊固段进行预处理，可以有效避免焊后错边量，本是谁将组对间隙调整在0.3-0.8mm，可以大幅缩减焊后变形量。本实施例特别增加引弧板，可以有效避免焊穿等焊缝缺陷。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.地铁车厢用铝合金地板的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)原料选取：母材选取6005A-T6铝合金板材，填充材料选取AlMg4.5MnZr；
b)待焊区打磨清洗：打磨清洗a所选铝合金板材周边区域，去除表面氧化层及污染物；
c)组对安装：将b处理后的多块板材按顺序组对反装在焊接模具上，调整板材位置，使各板材之间的焊接缝隙为0.3-0.8mm；
d)点焊固定：首先从反面点焊固定c的组对板材，然后正面点焊固定组对板材，点焊时单个焊缝长度为45-55mm，各焊点间距为1.5-2m；
e)反装满焊：利用IGM焊接机器人采用双丝焊接方式满焊d中反装焊缝，焊接时前丝功率控制范围：65～85％，后丝功率控制范围：55～75％；
f)正装满焊：将e焊接所得板材吊装至正装，然后利用IGM焊接机器人采用双丝焊接方式满焊e中正装焊缝；
g)清洗打磨焊缝得到产品。
2.根据权利要求1所述地铁车厢用铝合金地板的焊接方法，其特征在于：点焊和满焊时以纯度高于99.99％的氩气作为保护气体。
3.根据权利要求1所述地铁车厢用铝合金地板的焊接方法，其特征在于：步骤a)中所选铝合金板材为多块，各铝合金板材呈长方形，其长度为6-25m，厚度为60-130mm，宽度为500-700mm。
4.根据权利要求1所述地铁车厢用铝合金地板的焊接方法，其特征在于：步骤b)打磨清洗时打磨范围为焊缝周边40-60mm范围内的区域，打磨深度不超过0.2mm，且打磨纹路平行于焊缝方向。
5.根据权利要求1所述地铁车厢用铝合金地板的焊接方法，其特征在于：焊接时环境温度不低于18℃，湿度不高于60％。
6.根据权利要求1所述地铁车厢用铝合金地板的焊接方法，其特征在于：步骤d)点焊固定时第一个点焊位置距起弧端不小于200mm，最后一个点焊点距末尾端100-200mm，各铝合金板材点焊固定后整体错边量不大于0.5mm，保证整体组对宽度达2375mm-2377mm。
7.根据权利要求1所述焊接地铁用铝合金地板的方法，其特征在于：步骤a)共选取五块铝合金板材A、B、C、D、E，各板材按照长×厚面相邻的方式组队；点焊固定时首先固定AB间的焊缝，然后焊接BC、CD、DE之间的焊缝。
8.根据权利要求7所述地铁车厢用铝合金地板的焊接，其特征在于：步骤e)反装满焊之前还包括预处理反装点焊的步骤，步骤f)正装满焊之前还包括预处理正装点焊的步骤；预处理正反装点焊时彻底清除点固焊点的缺陷及杂质，并使得点固焊点的起弧与收弧端具有一定坡度。
9.根据权利要求8所述地铁车厢用铝合金地板的焊接，其特征在于：步骤e)反装满焊之前预处理反装点焊，步骤f)正装满焊之前预处理正装点焊时分步分段进行，即正装满焊焊缝AB前预处理焊缝AB的正装点焊，正装满焊焊缝BC前预处理焊缝BC的正装点焊，反装满焊焊缝AB前预处理焊缝AB的反装点焊，正装满焊焊缝BC前预处理焊缝BC的反装点焊。
10.根据权利要求1-8任意一项所述地铁车厢用铝合金地板的焊接方法，其特征在于：满焊采用IGM焊接机器人焊接，点焊固定采用TPS-5000Fronius焊机焊接。
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