随焊激冷法控制高速列车地板焊接变形的数值模拟

利用非线性有限元分析软件MSC.Marc模拟空冷及不同随焊激冷措施下高速列车地板结构的焊接变形及温度场。模型中使用母材和填充材料的动态特性参量,采用移动双椭球热源模型进行计算,结果表明随焊激冷措施对近缝区的温度场的干涉作用明显,焊接时可有效降低峰值温度和热影响区宽度。此外随焊激冷措施对较小角变形、纵向挠曲变形也有一定效果,对离焊缝中心较近及较远处的温度场同时进行控制的随焊激冷方案可使焊后的纵向挠曲变形减小近一半。     

基于FEM的高速列车地板结构焊接顺序优化

借助非线性有限元软件MSC．Marc,模拟了高速列车铝合金挤压型材地板结构在现行工艺条件下的焊接变形．为提高计算精度,采用移动的双椭球热源模型模拟MIG焊接过程,母材6N01和焊丝ER5356两种材料随温度变化的热物理性能参量．结果表明,采用7块铝合金挤压型材拼焊的高速列车地板结构,焊后地板结构在各焊缝位置上沿厚度方向上（Y向）产生正V形的角变形,地板结构纵向中心横截面上最大挠曲变形为14．86mm．在此工作基础上提出由外侧向中心侧对称焊接地板结构的优化方案,焊后变形规律与现行工艺一致,但是横向挠曲变形量仅为现行工艺条件下的78．6％．对于大型复杂构件,可以利用结构自身重力的作用控制焊接变形．     

我国高速列车铝合金车体焊接变形控制方法研究现状

论述了我国高速列车铝合金车体焊接变形及变形控制方法的研究现状,并对该领域的发展趋势进行了展望.     

高速列车的焊接

高速铁路是一个集名项最先进的铁路技术、先进的运营管理方式、市场营销和资金筹措在内的十分复杂的系统工程,具有高效率的运营体系,包含了基础设施建设、机车车辆配置、站车运营规则等多方面的技术和管理。从世界高铁的兴起来看,高速铁路作为适应现代文明和社会进     

高速列车底架焊接变形的超声波法应力分析

基于单轴应力下声弹性理论,针对现有临界折射纵波应力测量方法测试区域大的缺点,提出声程差方法,克服了应力分辨率和应力场分辨率的矛盾,在当前探头制造以及超声传播时间测量精度水平下,提高了应力场空间分辨率,能够更好地获得非均匀应力场的应力梯度;使用该方法对某型高速列车底架焊接变形进行了生产现场的应力测量;对比底架上变形合格与不合格部位的应力分布,并根据应力状况计算了变形超量,指出了导致变形的原因,为后期调修提供了可靠的依据.结果表明,该方法适用于生产现场的应力评估,对焊接结构质量监控有着重要意义.     

高速列车车顶局部结构焊接研究

根据高速列车车体结构焊接工艺特点,采用适合铝合金型材焊接的双椭圆柱-高斯分布热源模型,对高速列车的车顶局部结构的焊接过程进行了热机耦合的仿真。结果表明:使用基于有限元的焊接数值仿真方法能有效地模拟焊接温度场时域上的变化过程,准确地预测结构变形、残余应力分布规律,针对高速列车顶板局部结构的焊接顺序进行仿真,针对不同方案控制焊接变形与残余应力分布的问题进行定性分析,为提高高速列车车顶的焊接产品质量提供参考依据。     

高速列车6005A铝合金型材焊接热裂纹分析

利用热塑性试验研究了6005A铝合金的热裂纹敏感性,分析了激光-MIG复合热源焊接6005A铝合金型材的焊接热裂纹问题．热塑性试验结果表明,6005A铝合金的脆性温度区间为550～640℃,具有较高的热裂纹敏感性．利用激光-MIG复合焊,采用I形坡L1,可以在4．5m／min的焊接速度下实现6005A铝合金型材的高速焊接．获得的复合焊缝背面局部区域出现垂直于焊缝的热裂纹．热裂纹产生的原因是由更改坡口后致使焊缝金属中母材的稀释率增大引起的,采用适当角度的V形坡口可以消除激光-MIG复合焊中的热裂纹．     

高速列车6005A铝合金型材焊接接头疲劳性能

采用脉动拉伸试验方法分别测试了指定寿命为1×107次循环下6005A铝合金母材、双丝MIG焊对接接头及激光-双丝MIG复合焊对接接头的疲劳性能.疲劳测试结果表明,在该试验条件下,6005A铝合金母材的疲劳强度为100 MPa,与铝合金母材相比,焊接接头的疲劳性能略有降低,双丝MIG焊接头的疲劳强度约为86MPa,激光-双丝MIG复合焊接头的疲劳强度约为91MPa,激光-双丝MIG复合焊对接接头的疲劳性能优于双丝MIG焊对接接头的疲劳性能.     

高速列车铝合金焊接的发展趋势

阐述了高速列车用双丝MIG双弧焊和激光-MIG复合焊,着重阐述了解决高强铝合金焊接难题的新途径——搅拌摩擦焊的原理、设备、工艺及其接头强度,以及在高速列车铝合金焊接中的应用。     

高速列车基础共性焊接技术研究新进展

根据近一两年来高速列车焊接研究情况,综合简述了焊接新方法、焊接组织变化、残余应力变形和应力、焊接接头的强度、焊接接头的腐蚀等方面的研究情况和进展。     

高速列车铝合金车体焊接可靠性

从焊接接头疲劳性、车体关键焊接残余应力入手,阐述了它们的测量方法、如何分析,最后提出提高接头疲劳性和降低焊接残余应力方法.     

基于固有应变法的高速列车司机室前窗框焊接变形研究

高速列车司机室前窗框由全铝合金空间曲梁焊接而成。受焊接变形和残余应力的影响,其焊接质量难以控制,而实际生产中往往依赖工程经验进行调修矫正,不仅不能准确地得到焊接变形的分布情况,而且还会导致制造精度降低。文中采用以固有应变法为基础的焊接变形预测方法,对高速列车司机室前窗框进行焊接变形数值分析,经与检测结果对比表明,该焊接变形预测方法可以有效指导生产。     

高速列车车体用A6N01铝合金型材焊接裂纹研究

针对生产中出现的A6N01铝合金焊接裂纹问题进行了相关研究。通过从力学性能(硬度)、低倍及高倍显微组织等方面的分析,认为在A6N01铝合金的焊接过程中,裂纹容易出现的部位为焊缝区和热影响区,热影响区易出现力学性能不合格的缺陷。在此基础上,研究了裂纹的形成机理以及热影响区力学性能降低的原因。     

基于热-力耦合法的高速车地板焊接变形数值模拟

基于热-力耦合的有限元法,对高速车地板大型复杂铝合金挤压中空型材结构的拼焊过程进行了数值模拟.为了提高计算精度,试验测试了随温度变化的材料动态力学性能参数及热物理参数,并采用移动双椭球体热源模型模拟MIG焊接热源.对多个高速列车地板结构的焊后挠曲变形进行了现场测试.结果表明,模拟计算结果与测试数据具有很高的吻合度.基于热-力耦合的有限元法并将材料动态高温性能参数带入模拟计算的方案能够为大型复杂结构的焊接变形预测提供高效、高精度的技术手段,为目前结构的制造工艺改进及新产品的开发提供数字化的研究平台.     

高速列车焊接作业厂房环境治理技术

介绍高速列车焊接作业厂房焊接污染物的治理难点,焊接污染物成分、粒径分布和危害;分析整体厂房分层送风的原理及优势。通过整体厂房分层送风在高速列车焊接作业厂房的成功应用,得出结论:整体厂房分层送风能够为焊接作业厂房提供一个良好的热舒适性环境,并能提高车间内的空气品质。     

高速列车制造焊接技术应用展望

高速列车制造产业的发展将带动国内焊接技术的研究和新型焊接技术的推广.介绍了高速列车车体结构,高速列车发展对焊接技术发展的需求,概括了目前存在的问题.针对高速列车焊接技术的发展要求,对新型电弧焊技术、焊接材料等方面的需求进行了总结,提出了归纳建议,并且对发展方向进行了预测.     

高速列车A7N01P-T4铝合金焊接接头腐蚀行为研究

选取高速列车用A7N01P-T4铝合金及其焊接接头进行中性盐雾实验,研究了其在实际应用中未去包铝层情况下的盐雾腐蚀失效行为。结果表明,盐雾腐蚀过程中焊缝腐蚀最严重,其次是热影响区,母材腐蚀最轻;腐蚀过程起源于包铝层的点蚀,随实验时间的延长腐蚀坑变密并扩大,甚至相互交错连结成片。A7N01-T4焊接接头的腐蚀产物主要有O,Al和C;比较带有包铝层的母材、焊缝区以及去除包铝层的母材三者的极化曲线,其自腐蚀电位负向依次增加,腐蚀电流密度依次增大,从极化曲线也可得出三者的耐腐蚀性能依次降低,包铝层对于铝合金基体以及焊接接头的热影响区起到了较好的防护作用。     

高速列车信号柜的焊接工艺

高速列车信号柜结构复杂,焊缝多,而且焊接过程中变形大且控制难度大。但对焊接质量、尺寸精度以及平面度都具有较高的要求,具有一定的难度,本文通过采用一定的工艺手段保证了焊缝质量、尺寸精度以及平面度,具有一定的借鉴价值。     

高速列车车体A6N01铝合金焊接裂纹原因分析

以高速列车车体A6N01铝合金为对象,通过微观组织观察和力学性能测试研究其焊接裂纹产生的原因。结果表明,A6N01合金焊接过程中,热影响区与焊缝区易出现裂纹,产生原因为熔化凝固过程中焊丝熔覆层的应力集中。     

地铁列车车顶结构焊接变形模拟

以地铁列车车顶结构为研究对象,应用数值模拟技术开展其焊接变形的研究。基于分段温度函数法的高效计算方法,建立了该焊接结构的三维有限元模型,得到了其准稳态温度场和焊后变形分布。同时对圆顶结构的实际变形情况进行测量,对模拟结果进行了验证。对比结果证明,模拟结果可以较好地符合实际,其趋势相同,最大变形量误差在20%以内,具有一定的参考性。说明了使用分段温度函数法对大型结构进行模拟具有较高的准确性,也为进一步控制车顶结构的变形提供了方法和依据。