转向架副构架焊接接头残余应力无损测量及变形研究

采用有限元焊接仿真分析软件(SYSWELD)对某型号的转向架副构架焊接接头进行了仿真变形分析,并采用X射线衍射法(XRD)对该型号焊接态副构架振动处理前后焊接接头进行焊接残余应力无损测量,对焊接工艺和振动消除应力措施进行了验证,为转向架副构架接头焊缝质量安全性评估提供了依据.研究结果表明,有限元变形仿真结果和XRD应力...     

高速列车构架用S460N钢MAG焊焊接工艺研究

随着机车车辆运行速度的不断提高,转向架焊接构架所承受的载荷更加复杂,这对转向架焊接构架的材质及焊接接头的力学性能提出了更高的要求。对于不同的构架材质,焊接工艺参数的选择对提高接头质量有着极其重要的应用价值和现实意义。本文以机车车辆大型焊接结构用12 mm厚S460N钢板的MAG焊对接接头为研究对象,分析了焊接接头的宏观形貌,并对其进行了无损探伤检测,测试了接头的拉伸、弯曲、冲击和显微硬度等常规力学性能。分析结果表明,在选定的焊接工艺参数下,S460N钢的焊接接头表面成形良好,无宏观和微观缺陷,接头性能满足设计使用要求。     

转向架构架焊接修复性能研究

以动车转向架常用S355J2+N厚板为研究对象,针对转向架构架制造完成后中厚板出现母材缺陷进行焊接修复后的性能研究.制作模拟修复接头并对其进行拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和硬度检测,并对修复后的转向架部件进行静强度及疲劳强度试验验证.结果证明,转向架部件焊接修复后的性能完全能够满足标准要求,为实际生产中的焊接修复作业提...     

钛合金高速列车转向架侧梁组成焊接工艺

由于钛合金的焊接特性和高铁转向架焊接结构的复杂性,在焊接过程中如何保证焊接质量和尺寸要求成为钛合金高速列车转向架生产制造的最大难点。尤其是转向架侧梁,作为转向架焊接的重要工序,保证其质量和精度是转向架后续生产的关键。通过编制合理的焊接工艺规程,对焊前准备、组对顺序、焊接顺序、焊接参数要求、工装准备、热处理要求等进行有效规定,从而提高钛合金转向架侧梁组成的焊接质量和尺寸要求。转向架侧梁的现场焊接结果表明,焊后焊缝质量满足要求,侧梁尺寸满足转向架构架组对要求。     

超声波冲击削减转向架焊接接头残余应力效果研究

采用超声波冲击处理工艺,分别对铁路车辆转向架焊接构架上常见的4种焊接接头进行冲击处理,并利用X射线衍射应力仪在4种接头的焊缝中心线及距焊趾2,5,10,15,25 mm的6个位置对超声波冲击处理前后的焊接残余应力分别进行实测。对比分析得出:超声波冲击处理能够有效削减转向架常见焊接接头的焊接残余应力,并将拉应力转变为压应力,且焊后4次冲击处理工艺综合效益最高。     

转向架构架预热温度的分析及应用

转向架是轨道车辆最关键的部件之一,承担着列车的全部载荷,其焊接技术是轨道车辆制造的核心技术。预热作为重要的焊接工艺因素,是防止产生冷裂纹最有效的措施。文中基于转向架构架的焊接生产,对转向架构架焊接接头的最低预热温度进行了研究,对焊接工艺人员确定转向架构架预热温度具有很好的借鉴意义,推广价值高。     

转向架耐候钢角接接头激光/激光-MAG复合焊工艺

为解决高速列车转向架耐候钢焊接构架中存在的焊缝根部未焊透问题,针对转向架焊接构架中典型的角接接头,采用激光/激光-MAG复合焊接技术进行系统的工艺试验,通过分析焊缝熔透及成形情况,确定适合激光/激光-MAG复合焊角接接头的坡口角度为35°、钝边尺寸为4 mm,以及相应焊接工艺参数。焊接接头无明显的淬硬组织,硬度测试结果满足相关标准规定。     

后处理对超声波冲击处理削减焊接残余应力效果的演变规律研究

采用超声波冲击处理工艺,分别对轨道客车转向架焊接构架上常见的4种焊接接头进行冲击处理,并利用X射线衍射应力仪在4种接头的焊缝中心线及距焊趾2, 5, 10, 15, 25 mm的6个位置对超声波冲击处理前后的焊接残余应力分别进行实测,随后对4种焊接接头分别进行了热处理、打砂和自然时效处理。试验结果表明:热处理能够完全消除超声波冲击处理产生的压应力,并使残余应力稳定在-200～100 MPa范围内;打砂处理对焊接残余应力的整体影响不大,但是能够将焊接接头局部区域内的残余应力差值从400MPa降低至100 MPa以内,并使应力分布趋于均匀化;打砂后自然时效对残余应力的影响不大。     

构架横梁与侧梁管-板T型接头MAG组合焊工艺

转向架构架主要由侧梁和横梁组成,横梁与侧梁连接形式为T型接头组合焊缝形式。针对该接头形式提出MAG手工与MAG自动化焊接相结合的方式,与以往工艺相比在保证焊缝质量的前提下提高了转向架构架的生产效率,减少了返修次数及打磨量。根据工艺评定的结果确定了合理的工艺参数,该组合焊接工艺可获得满足标准和设计要求的焊缝。     

转向架构架智能焊接群控系统构建

转向架构架是高速列车的重要部件,构架的焊接质量是决定转向架质量的关键因素,迫切需要通过信息化系统加强其焊接生产作业过程管控.介绍了基于物联网、大数据、云计算技术构建的转向架构架焊接生产过程管控平台——智能焊接群控系统,对焊机状态进行实时监控,实现焊接工艺参数在线控制、焊接过程数字化管理以及数据统计分析等,提高了焊接生产管理能力,为管理者对生产过程进行优化、资源调配、焊工考核提供重要的数据支持.     

基于SYSWELD的列车转向架结构焊接数值模拟

列车的转向架是保证车辆运行品质与运行安全的关键部件,构架又是其最重要的组成承载部件.因此,研究列车转向架焊接构架残余应力与结构强度的关系,具有非常重要的意义.根据列车转向架构架建立其几何模型、划分网格、设置热源参数,采用ESI焊接专业软件SYSWELD对列车转向架构架结构焊接进行数值计算分析.为优化工艺措施,调整应用多种焊接顺序工况进行模拟,并进行对比.     

B+级(ZG25MnCrNi)铸钢转向架副构架的焊接

新型货车车辆 K7转向架中,B 级钢(ZG25MnCrNi)铸钢副构架是其重要组成部分之一,其焊接质量的好坏直接关系到车辆的安全运行.评估了该B 级铸钢的焊接特性,介绍了副构架的焊接工艺和所得焊接接头的性能,并探讨了常用的焊接方法.结果表明,该铸钢具有一定的冷裂纹敏感性,焊前应该采取预热等工艺措施.     

转向架构架P355NL1钢MAG焊接头低温力学性能研究

P355NL1低合金钢是轨道车辆转向架构架所用材料之一,其焊接接头低温力学性能是转向架可靠工作的重要保证。本文针对某高速列车转向架用P355NL1低合金钢MAG焊对接接头,在不同温度(常温、0℃、-10℃、-20℃、-30℃、-40℃)条件下,进行了拉伸、弯曲、冲击的力学性能试验,研究了温度对焊接接头强度、塑性和韧性的影响,测试并研究了接头硬度分布规律,观察了接头的金相组织形态及断口形貌。试验结果表明:该钢种MAG焊接头低温力学性能均满足设计要求,尤其是低温冲击韧性良好。     

转向架焊接部件预热温度的确定方法

转向架产品的焊接质量要求较高,在制定转向架焊接部件的焊接工艺时,须采取有效的措施抑制冷裂纹的产生,而预热是防止冷裂纹最有效的方式。阐述了如何根据碳当量、组合厚度、热输入和氢含量来确定转向架构架某种典型焊接接头最低预热温度,为焊接工艺人员提供了一种确定预热温度最为详细、有效的方法。     

B型地铁构架环焊缝自动焊工艺研究

文中对B型地铁转向架构架结构、焊接机器人性能和焊接变形规律进行分析研究,从焊接顺序的制订、施焊空间的利用、焊接工艺参数的调整、焊枪倾角、机器人各轴的行程等方面进行自动焊工艺研究,实现构架环焊缝自动焊,以降低劳动强度,提高构架焊接质量。     

基于SYSWELD的K7转向架副构架焊接数值模拟

K7转向架副构架是K7转向架的重要组成部分,其结构为三段B+级铸钢焊接而成。若焊后残余应力及变形未达到设计要求会直接影响到机车车辆运行的安全。为了更好地验证现有焊接工艺可靠性,采用ESI公司焊接专用软件SYSWELD对K7转向架副构架进行了数值计算分析。根据K7转向架副构架建立其三维几何模型,划分网格模型,设置热源参数。考虑到实际生产时遇到的情况,采用四种焊接方式进行模拟,并与实验结果相对比,按照设计的焊接工艺仿真得到的焊接残余应力与实验吻合较好,由此验证了仿真的可靠性,可将仿真结果运用于指导生产。     

基于TIG电弧重熔的焊后复合处理工艺改善T形接头疲劳强度的研究

以制造转向架焊接构架常用的Q345钢T型MAG焊接头为对象,研究采用焊后复合处理新工艺,即在构架现行制造工艺流程中增加一道焊趾TIG电弧重熔工序对T形接头疲劳强度的改善作用.试验结果表明,与焊态下相比,现行制造工艺使接头的疲劳强度提高了29%,新工艺则提高了56%.文中从三个方面分析了新工艺明显改善T形接头疲劳强度的原因,即焊趾处应力集中系数下降、焊趾部位微观组织细化和焊趾表面状态改变.研究表明新工艺应用于铁路提速转向架生产中是可行的.     

基于数值仿真的动车组横梁管焊接顺序优化

横梁管是机车转向架构架的重要组成构件之一,起到连接两边侧梁与横向止挡的作用,是主要承载及牵引部件,随着动车组运行速度的不断提升,对转向架构架横梁管在复杂载荷作用下的承载能力的要求不断提高。本文以某型号的高速动车组转向架构架横梁管为研究对象,采用数值仿真的方法,研究不同焊接顺序对其焊接残余应力和变形的分布规律,并以此进行焊接顺序的优化。结果表明:对于横梁管自由端焊接变形,方案1和方案2的变形量明显大于方案3的,方案3的整体焊接变形最小、端面平整度最好;对于横梁管焊接残余应力,3种方案在焊缝表面、焊趾处、熔合区处的Mises应力相差不大,变化趋势也基本相同;方案3,即正-逆交替焊接的方法在不增大应力的情况下可以有效地控制焊接变形。本文结论能够有效地控制机车转向架构架横梁管的焊接残余应力与变形、改善接头焊接质量,为实际生产提供数据参考。     

城市铁路转向架焊接构架强度有限元校核

建立了城市铁路转向架焊接构架的六面体网格有限元模型,按照UIC 515-4—1993和EN 13749—2011标准施加载荷及边界约束,计算构架在7个超常载荷工况及15个运营载荷工况下的应力分布,依据第四强度理论评价构架的静强度,采用修正的Goodman疲劳极限图对焊接构架疲劳强度进行校核计算。结果表明:该转向架焊接构架的静强度及疲劳强度满足标准规定的设计要求。计算结果为同类型城市铁路转向架构架的设计、改进和优化提供了重要的参考依据。     

超高强度钢35CrMnSi惯性摩擦焊接头组织与性能

对35CrMnSi超高强度钢进行了惯性摩擦焊试验研究,对热处理前后焊接接头组织、显微硬度进行分析测试,并对热处理后焊接接头进行了拉伸性能、冲击性能及拉伸断口分析。结果表明:焊后接头焊缝组织为板条马氏体与残余奥氏体,热力影响区组织为细小的马氏体、索氏体、珠光体和铁素体混合组织;热处理后焊缝组织为回火马氏体与少量铁素体;摩擦焊接头焊缝区的硬度高于热力影响区和母材,热处理后焊接接头硬度趋于一致,焊接接头抗拉强度大于1 890 MPa,断后伸长率大于7. 5%,焊缝区拉伸断口为混合断口;焊接接头冲击吸收能量大于18. 5J。