轨道车辆铝合金车体焊接现状及搅拌摩擦焊新技术应用

分析了轨道车辆铝合金车体焊接的应用现状及存在的技术问题,着重阐述搅拌摩擦焊技术在铝合金中厚板部件中的研究应用进展,并提出了搅拌摩擦焊技术在轨道车辆铝合金车体制造行业未来的发展趋势。     

枕梁手自一体焊接工艺研究

枕梁结构是铝合金车体结构中重要的承载部件,其相关性能密切影响着车辆在运营过程中的安全.文中以厦门地铁1号线枕梁为研究对象,根据其结构特点,采用手工MIG焊和德国CLOOS自动焊机械手进行焊接试验,并对试验过程中遇到的问题进行了总结分析,经过优化改进,最终得出枕梁手自一体的焊接工艺.     

铝合金枕梁搅拌摩擦焊残余应力和变形仿真与试验研究

枕梁是地铁的关键部件,其焊接质量直接影响地铁行驶的安全性.文中结合理论与试验研究了 6005A-T6铝合金枕梁搅拌摩擦焊接头性能,首先建立了枕梁有限元模型,采用顺序热力耦合的方法,计算了残余应力与变形,进而开展枕梁结构搅拌摩擦焊试验,采用钻孔法和测量样板法分别对焊接试件进行了残余应力和变形测试,并对仿真分析和试验检测结...     

6005A-T6铝合金型材双轴肩搅拌摩擦焊接头组织与性能

采用双轴肩搅拌摩擦焊工艺,对厚3.3 mm铝合金薄板型材进行了搅拌摩擦焊接,获得了成形良好的焊接接头。采用光学显微镜、显微硬度仪及电子拉伸试验机等对接头的组织与性能进行了研究。结果表明,轨道车辆铝合金车体结构薄板对接接头实施双轴肩搅拌摩擦焊工艺可行,在一定的工艺参数窗口,接头的抗拉强度、显微硬度均满足相关标准要求。     

焊接技术在动车组铝合金车体焊接的应用及发展趋势

通过对MIG焊、TIG焊、电阻点焊、激光焊及搅拌摩擦焊技术在轨道车辆铝合金车体焊接中的应用情况进行分析,阐述了上述各种焊接技术在轨道车辆铝合金车体焊接应用中的优缺点.总结得出:MIG焊及TIG焊技术是我国动车组铝合金车体制造目前应用的主要焊接技术,激光焊及搅拌摩擦焊技术在动车组铝合金车体焊接中的应用是未来我国动车组铝合金车体制造中的趋势.     

双轴肩搅拌摩擦焊技术在铝合金车体制造中的应用发展

针对双轴肩搅拌摩擦焊技术特点进行介绍,对双轴肩搅拌摩擦焊在铝合金车体制造中的应用现状进行了分析,并提出了由传统搅拌摩擦焊技术衍生出的新型搅拌摩擦焊技术在轨道车辆制造行业的未来发展趋势和应用对象。采用双轴肩搅拌摩擦焊工艺成为国内外的又一个研究热点,加快搅拌摩擦焊技术在铝合金车体应用对提高国内轨道车辆制造水平至关重要。     

铝合金液冷冷板的搅拌摩擦焊

针对钎焊工艺条件下铝合金液冷冷板钎焊缝存在的技术问题,对比分析了搅拌摩擦焊工艺技术在铝合金液冷冷板焊接应用上的技术优势,指出了采用搅拌摩擦焊工艺进行铝合金液冷冷板非实体结构的焊接时,要获得满意的接头焊接质量的前提是结构需满足一定的焊接接头设计要求.在试验基础上对搅拌摩擦焊的6063铝合金液冷冷板焊接表面压入量、焊接变形情况、焊接匙孔处理方法、焊接接头耐压性能和焊接接头组织状况进行了分析研究.     

搅拌摩擦焊焊接技术在医疗设备生产中的应用

采用搅拌摩擦焊焊接方法,对5083-O铝合金厚板进行了焊接工艺试验,分析了焊接接头的力学性能和无损检测的检验结果,验证了所选用的焊接工艺参数用于实际生产的可行性,并简单叙述了采用搅拌摩擦焊焊接工艺在医疗设备铝合金部件焊接生产中遇到的主要质量问题。     

铝合金复合焊接技术的发展现状

铝合金具有导电导热性好、质量轻、抗腐蚀、易成形等优点，提高其焊接生产率和质量，减少焊接缺陷已成为实际生产的迫切要求；重点介绍了近年来发展的激光-电弧复合焊、激光等离子焊、等离子电弧焊、电子束-等离子弧焊、TIG-MAC焊、激光搅拌-摩擦焊等多种铝合金焊接工艺的特点度应用情况。     

搅拌摩擦焊技术在列车铝合金部件上的应用

分析了搅拌摩擦焊工艺(FSW)在国外轨道列乍行业应用情况,介绍了中国搅拌摩擦焊中心近年来开发成功的列车铝合金部件产品,主要包括侧墙板、地板、圆顶板、受电弓板、端墙板、枕梁、车钩座.搅拌摩擦焊在侧墙板产品上的初期工程应用表明,国内的搅拌摩擦焊工艺水平和设备制造能力,已经具备了列车部件批量生产的能力.     

薄壁大直径筒体组装焊接工艺

针对某空气冷凝器中的薄壁大直径筒体,根据其结构特点及制造精度要求,将整个筒体的制作分成长筒体、弯头及椭圆筒节三大部件,然后整体组装成型;每个部件的制作根据其特点针对下料、卷圆、组对、焊接等各个流程环节制定工艺方案,设计有效的工装及防变形控制措施,保证筒体的制作精度要求;筒体直径大及长度较长,焊接工作量大,所有筒体的纵、环缝采用埋弧焊不清根焊接工艺,取消碳弧气刨清根及砂轮打磨工序,在改善车间作业环境的同时缩短了整个焊接周期,提高了生产效率,保证了生产计划要求;采用的工艺方案及工装能为此类型的产品工艺设计提供参考。     

6005A-T6厚板铝合金FSW焊接接头力学性能与疲劳性能研究

铝合金厚板是轨道车辆的主要用材,为了使厚板铝合金搅拌摩擦焊批量应用于轨道车辆中,必须对铝合金厚板开展必要的力学试验和疲劳试验.文中采用搅拌摩擦焊对6005A-T6铝合金进行对搭接焊,通过金相分析、硬度、拉伸、弯曲、疲劳一系列试验,对6005A-T6铝合金焊接接头的力学性能和疲劳性能进行研究.通过对焊接接头的金相分析可以...     

搅拌摩擦焊技术在铝合金螺旋管中的应用

介绍搅拌摩擦焊技术特点及在国内电力产品中的初步应用,在大口径GIL壳体研制中,对比螺旋焊管和纵焊缝管结构形式,发现螺旋焊管具有生产效率高、焊缝应力低的优点,因此针对螺旋管结构,设计了双面焊接方案并开展搅拌摩擦焊工艺试验,获得适合的焊接参数;利用自主研制的螺旋管专用设备,结合先进的搅拌摩擦焊接技术,成功研制了国内首根铝合金搅拌摩擦焊螺旋管。     

铝合金型材搅拌摩擦焊的质量控制

铝合金型材在轨道交通装配制造业中应用日益广泛,但采用传统的焊接方法经常会产生各种焊接缺陷。随着现代焊接技术的迅速发展,采用搅拌摩擦技术焊接铝合金型材,使得焊接质量不断提高。搅拌摩擦焊焊接铝合金型材,主要问题是引弧端及熄弧端往往容易产生隧道缺陷。本文主要通过阐述搅拌摩擦焊焊接原理及焊接工艺参数,分析缺陷产生的原因,提出有效的改进方法,从而降低并彻底解决缺陷的产生问题,降低搅拌摩擦焊焊接产品的废品率,提高搅拌摩擦焊焊接质量。     

B型地铁枕梁自动焊焊接缺陷产生原因分析及工艺优化

枕梁是城轨地铁车体承受疲劳载荷的重要部件,其焊缝质量的好坏直接影响整车的运行安全。B型地铁枕梁焊接采用自动焊工艺,25V焊缝质量等级为CP C1,自动焊时容易在打底焊缝产生横向纵向裂纹、未熔合等焊接缺陷。通过采取工装压卡调节、点固焊工艺优化、调整焊接工艺参数等措施避免裂纹及未熔合缺陷的产生,提高了焊缝质量,降低了返修率,提高了产品合格率。     

铝合金T形接头搅拌摩擦焊研究进展

铝合金广泛应用于航空航天、汽车、船舶以及化学工业等领域中,T形接头作为铝合金薄板结构组装中的重要连接形式,对其焊接质量的要求也逐渐提高。采用传统熔焊的方式焊接铝合金T形接头时会导致应力集中、焊后残余变形大、多孔性等一系列问题。传统的搅拌摩擦焊具有产热少、焊前不用开坡口、焊后残余变形小等优势,很好的解决了这一技术难点。但是,传统的搅拌摩擦焊在焊后会产生大量的飞边以及弧纹缺陷。静止轴肩搅拌摩擦焊技术作为一种新型的搅拌摩擦焊技术,在铝合金T形接头焊接中具有很大的优势。文中综述了铝合金T形接头焊接特点、传统搅拌摩擦焊以及静止轴肩搅拌摩擦焊在T形接头中的研究进展,并对搅拌摩擦焊技术在T形接头的应用前景进行了展望。     

6005A-T6铝合金型材搅拌摩擦焊与MIG焊的数值分析

以轨道车辆用铝合金车钩面板为研究对象,应用数值分析技术,分别模拟了车钩面板MIG焊与搅拌摩擦焊的焊接过程,得到2种焊接方法的焊后变形与残余应力,并进行对比分析。结果表明:采用MIG焊的车钩面板焊接变形呈马鞍状,最大变形量为-1.515mm;较大的焊后残余应力主要集中在焊缝区,最大应力值为248 MPa。搅拌摩擦焊后的车钩面板为反马鞍状变形,变形最大值为-0.72 mm,焊缝区残余应力最大值为225 MPa。经对比可知,采用搅拌摩擦焊的车钩面板焊后变形小于MIG焊的,且焊道中的残余应力较小,为较优的焊接方法。研究结果对促进搅拌摩擦焊在铝合金轨道车辆上的应用具有十分重要的现实意义。     

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。     

刚性动支撑搅拌摩擦焊工艺

针对特殊结构焊缝搅拌摩擦焊难以实现静态刚性支撑的焊接难题,自主研制了平板、环缝刚性动支撑搅拌摩擦焊工艺试验装置,突破了刚性动支撑搅拌摩擦焊单面焊双面成形的关键技术,完成了2219铝合金产品工艺试验件的环缝焊接.结果表明,该工艺过程稳定、具有较好的工艺柔性,其接头质量与传统静态刚性支撑相当,拓宽了搅拌摩擦焊的应用范围.     

搅拌摩擦焊接头设计

一般认为,搅拌摩擦焊是铝合金长、直焊缝(平板对接和搭接)的理想焊接方法。实际上,由于搅拌摩擦焊过程不存在被焊接材料的熔化,焊缝成形和质量不会受到焊缝或工件位置改变的影响,依靠设备来保证,搅拌摩擦焊具有相当的柔性,可以实现1-D、2-D、3-D结构的焊接。工业生产中,搅拌摩擦焊不仅可以焊接筒形零件的环缝和纵缝,而且考虑搅拌摩擦焊不受重力影响,所以可以实现全位置空间焊接,如水平焊、垂直焊、仰焊以及任意位置和角度的轨道焊。(未完待续)图1示出了多种典型的搅拌摩擦焊接头形式,目前在实际工业制造中搅拌摩擦焊全部实现了图1所示的多种接头的焊接,如多层对接、多层搭接、T形接头、V形接头、角接等。经过不断的开发研究,针对高速船舶、列车等大量使用的工业型材和结构零件,如图2所示,技术人员设计了多种方式的铝合金挤压型材的搅拌摩擦焊接头,针对搅拌摩擦焊过程中,没有焊丝填充,没有焊缝余高,对于结构强度要求较高的型材,可以在型材焊缝处预留焊接余高的方法解决。搅拌摩擦焊接头设计$北京赛福斯特技术有限公司