整体侧墙结构的A型城铁车辆车体挠度预制研究

为探讨具有整体侧墙结构的铝合金A型城铁车辆车体在焊接过程中挠度变化的影响因素,以及挠度的变化规律。采用5组试验车辆,分别调整车体总组成组焊工装支撑分布位置、侧墙单部件的挠度预制,以及车体总组成预制挠度数值,观察车体焊后挠度的变化。结果显示,当支撑分布在门口中心时,焊后挠度回弹量达13 mm;而支撑分布在门口两侧时,回弹量下降至11 mm。在侧墙单部件进行15 mm的挠度预制后,焊后挠度回弹量进一步下降至4.5 mm。此外,当总组成预制挠度数值分别为19 mm、16.5 mm时,焊后挠度值分别为15.3 mm、13 mm,回弹量保持在3.5～4.5 mm范围内。研究表明,车体总组成组焊工装支撑分布位置以及侧墙单部件的挠度预制是影响车体焊后挠度的关键因素。通过侧墙单部件的挠度预制,可有效降低焊后挠度回弹量。此外,在保证设计理论挠度需求的前提下,采用较小的挠度预制对车体尺寸更为有利。     

A型铝合金地铁车辆侧墙组焊工艺研究

侧墙单元是地铁车体的骨架,需要与顶盖和底架分别进行焊接,起支撑整个车体的作用.侧墙单元的焊接主要采用MIG焊,因铝合金自身的焊接特性,焊接过程中容易产生焊接变形;其次,侧墙的焊接工序繁多,需要分别进行上门角组焊、下门角组焊、侧墙单元组焊等一系列工序,且每道工序都需严格控制方能保证整体的尺寸精度.通过分析侧墙单元的焊接难点,优化工艺参数,采用合适的组对工装和合理的焊接顺序,有效保证了侧墙单元的工艺尺寸和焊接质量,为后续类似侧墙单元的组焊提供了借鉴.     

不锈钢侧墙焊接有限元分析及变形控制

在轨道地铁车辆生产制造过程中,采用梁柱结构的不锈钢车体侧墙具有尺寸较大、焊接部位多等特点,如何预测和控制焊接变形,保证设计尺寸是轨道车辆制造工厂中迫切需要解决的课题。对侧墙单元焊后平面度情况进行长期跟踪测量,发现侧墙单元焊接变形规律;建立局部、整体有限元模型,使用有限元仿真软件对焊接变形进行仿真模拟,分析侧墙单元变形趋势原因,并提出施加焊前反变形和增加工艺横梁两种控制措施;验证该控制方法的可行性,对工厂控制不锈钢侧墙单元焊接变形具有重要意义。     

A型铝合金地铁车辆车体侧墙挠度及焊接工艺

文中基于A型铝合金地铁车辆,根据侧墙结构提出了侧墙的制造工艺流程,通过采用不同的装配工艺和焊接工艺,实现了车体侧墙及其挠度的制造,为城市轨道车辆铝合金车体侧墙挠度的制造提供技术借鉴.     

160 km/h动车组司机室钢结构制造工艺研究

时速160 km/h动力集中动车组是我国普速客车换型的主力产品,司机室钢结构包括侧墙、前墙组成和闸墙等部件。文中从工艺分析、工艺策划和工艺实施3个方面对司机室钢结构制造工艺进行了研究。通过焊接工艺评定确定Q460E钢的焊接材料和焊接工艺参数;通过采用合理工艺流程和工装等工艺措施,司机室侧墙组焊后使用弧形检测样板检测弧形间隙≤2 mm;司机室钢结构组焊后满足焊接和装配尺寸要求。     

高速列车车体铝合金侧墙疲劳性能研究

高速列车车体主要采用大型中空铝合金挤压型材,车体结构主要包括底架组成、侧墙组成、车顶组成、端墙组成等.焊接是铝合金车体制造的主要方式,疲劳断裂是铝合金焊接结构的主要失效方式之一.国内外获得的疲劳性能数据多是针对焊接接头,而针对大型铝合金焊接结构的研究尚处于起步阶段.采用疲劳试验与数值分析相结合的方式,研究铝合金侧墙焊接结构的疲劳性能.研究结果表明:采用数值模拟的方式对车体侧墙等大型构件进行载荷预测是可行的;车体侧墙的疲劳寿命是29.1 MPa;试件断裂位置在软化区,因此必须考虑试件形状因素引起的应力集中对接头疲劳性能的影响.     

120A型地铁转向架侧梁焊接变形控制工艺研究

为了解决120A型地铁转向架侧梁在组焊后出现弯曲及扭曲等焊接变形问题,在充分考虑侧梁组成的结构特性及材料特性等情况下,调整组装以及焊接工艺,采用预装反变形、刚性固定、优化焊接工艺参数、调整焊接顺序等手段,使得侧梁组成在整体组焊完成之后,弯曲、扭曲、垂头等一系列变形都控制在合理的尺寸公差范围内。避免了使用冷热调修等方法来保证侧梁组成的工艺尺寸,杜绝了经过调修所增加的应力集中、尺寸变化等问题的出现。     

轨道车辆不锈钢车体激光焊部分熔透搭接接头焊接痕迹研究

根据部分熔透搭接激光焊工艺特点和结合不锈钢车体侧墙结构,采用不同规格厚度及表面加工类型组合及不同激光焊工艺进行试件焊接,焊后目视检测焊接痕迹的可接受性.试验结果表明:下板至少需选择2.0mm及以上厚度,焊接方向与拉丝方向相同时焊接后未焊接侧外观质量最好;下板熔深s在0.3～0.6mm时,厚2.0 mm下板未焊接侧外观美...     

HXD1C型电力机车车体侧构组焊工艺

分析了HXD1C型电力机车车体侧构的焊接结构,根据其结构特点将侧构骨架分块成小骨架进行组焊,设计并制作了小骨架组焊工装.通过采用合理的组装、焊接顺序和焊接工艺规范,可以将侧构小骨架平面度控制在2 mm/2m之内,在侧构总组焊之后,将侧构整体平面度控制在3mm/2m之内,在车体组焊调平之后,将侧构平面度控制在2 mm/2...     

基于固有应变法的激光复合焊车体侧墙焊接变形数值模拟

基于固有应变法,采用3D高斯+双椭球热源模型预测某高速列车8 m侧墙部件在不同焊接顺序和不同约束方式下激光复合焊的焊接变形。结果表明,该侧墙部件厚度方向变形受焊接顺序影响较大,优化焊接顺序可将侧墙厚度方向的变形降低约13%。焊接约束条件对侧墙部件弧面轮廓度及弧面弦长宽度影响较明显,对整体长度变化影响不大。该侧墙部件焊接首尾两端及中间部分实施合理约束可有效控制变形,相比于无约束,厚度方向最大变形降至25%,宽度方向最大变形降低至10%。经模拟结果与试验实测对比可知,该侧墙部件在其工艺条件下的热源模型选取有效、合理,测量点数值模拟与实际试验吻合较好,绝对误差小于1 mm。     

高速列车6N01侧墙激光复合焊接头软化行为分析

采用激光-电弧复合焊工艺焊接高速列车侧墙6N01铝合金型材,并对焊接接头的软化行为进行分析. 通过拉伸试验、显微硬度测试、微观金相试验和拉伸断口SEM试验,系统分析激光-电弧复合焊焊接接头软化行为,并与目前生产中应用的MIG焊接头的性能进行对比. 结果表明,采用复合焊,焊接接头强度均较MIG焊接头的强度提升10%以上,HAZ的软化区较MIG焊的减小了40%～60%;激光复合焊接头金相组织晶粒更细小,第二相质点数量多而且弥散细小,MIG焊热影响区晶粒长大倾向较大,强化相质点数量少并且尺寸较大. 采用激光-电弧复合焊方法对高速列车车体的侧墙所发生的焊接接头软化有较大的改善.     

A型铝合金地铁车顶制造工艺及焊接变形控制

我国某项目地铁车辆车体通过采用大型中空薄壁挤压铝合金型材焊接而成,由于铝合金散热较快,且焊接变形大,该项目车顶的制造对焊接工艺要求较高,其焊后尺寸不易控制,易出现超差。文中通过分析该项目车顶的制造工艺,结合构件的焊接变形机理,采取优化焊接工艺参数、设置反变形量、调整工艺放量等措施,经过多次现场优化及验证,最终制订了合理的工艺,使得该项目车顶的焊后尺寸得以控制,有效提高了生产效率。     

铝合金薄板MIG焊焊接变形仿真预测的工程应用

铝合金薄板因其材料和结构的特殊性,其焊接变形很难控制,由此造成的焊接质量问题一直是轨道交通行业的焦点问题,文中以MIG焊制造铝合金车体薄板为研究对象,应用数值模拟技术开展焊接变形的仿真预测,基于成熟的移动热源法,以分段温度函数法的高效计算方法,模拟了2.2 mm厚度车体端墙顶板的焊接过程,得到了焊接仿真熔池和焊后变形数值,与实测变形值误差在20%以内.结果表明,仿真熔池形貌与焊接熔池形貌基本吻合,反变形及仿真结构与现场焊接趋势吻合,控制压臂力度、压头位置、焊接顺序、反变形量等参数优化了端墙顶板的焊接工艺.     

基于固有应变法的地铁侧墙FSW焊接变形仿真

针对地铁列车铝合金地铁侧墙焊后变形问题,基于顺序热力耦合法和固有应变法,建立了完整的6005A-T6铝合金地铁侧墙搅拌摩擦焊有限元模型,并对其焊接变形进行仿真预测。首先,运用组合热源和顺序热力耦合方法,对侧墙局部结构进行三维热弹塑性有限元分析,提取结果并计算固有应变;然后采用固有应变法对全尺寸地铁铝合金侧墙模型进行弹塑性计算,获得地铁侧墙结构的焊接变形结果,并与实际测量值进行对比分析。结果表明,模拟计算得到的焊接变形趋势与实验结果相同,且模拟变形量与实验测量值之间的误差在20%以内,为地铁侧墙的实际生产提供了理论依据。     

喷砂处理对铝合金车体焊接残余应力分布规律的影响

选取某型号的铝合金焊接车体,采用喷砂工艺对铝合金车体进行了表面处理.采用X射线衍射法残余应力测试技术,对铝合金车体的重点部位——车顶及侧墙区域喷砂前后的焊接残余应力进行了测试研究.结果表明,喷砂前测试的焊缝区域纵向残余应力呈现拉应力状态,而横向残余应力没有规律性分布,并且在两个应力方向应力梯度比较大.经过喷砂处理后,焊...     

高速列车6N01铝合金型材激光-MIG复合焊研究

针对高速列车的单层地板和侧墙部件,分别采用MIG焊和激光-单丝MIG复合焊进行6N01铝合金型材试验研究,优化了复合热源焊接的坡口尺寸,对比分析了两种焊接方法的焊缝成形、焊接效率、接头力学性能及微观组织。试验结果表明,复合焊在焊接速度为3 m/min时仍可获得良好的焊缝成形,与MIG焊相比,复合焊接效率可提高3倍以上,抗拉强度提高9%左右。     

高端不锈钢轨道车辆激光叠焊技术开发与应用

针对高端不锈钢地铁产品采用电阻点焊工艺出现外观水平低、效率低等问题,国内首创性开发出采用薄板搭接激光焊部分替代电阻点焊方法制造的不锈钢轨道车辆新产品.介绍了不锈钢车体激光搭接焊工艺开发,优化了工艺参数,得出在光斑直径为0.6?mm的前提下,激光功率1200?W、焊接速度30?mm/s可获得剪切强度和下板外表面质量合格的接头.通过明确焊缝质量标准(熔深0.9?mm)并进行焊缝质量监测装置开发,搭建激光焊制造体系,实现了激光焊新技术在高端不锈钢轨道车辆产品中的批量化应用,激光焊不锈钢车体质量降低1.8 t,侧墙抗横向冲击性能显著提升,提升车体寿命15％以上.     

6061-T4铝合金单双道搅拌摩擦焊T型接头组织及性能

分别采用搅拌摩擦焊(FSW)单道焊和双道焊工艺方法制备铝合金T型接头,对比分析单道、双道FSW-T型接头的缺陷、显微组织、硬度及拉伸性能。结果表明:相对单道焊接头,双道焊工艺可有效降低FSW-T型接头缺陷尺寸及改善缺陷分布状态,隧道缺陷消失或面积降低,吻接缺陷长度降低;双道焊接头在前进侧和后退侧的组织和性能不均匀性明显降低,软化区范围和差异减小;双道焊接头拉伸性能明显提高,在筋板和壁板方向其拉伸性能普遍为母材的80%以上,明显高于单道焊接头的拉伸性能。     

不同工艺方法下Q345NQR2钢薄板变形的控制对比研究

针对铁路货车侧墙焊后变形问题,采用顺序热力耦合法和固有应变法,以铁路货车侧墙单元模块为对象,采用有限元数值仿真方法,分别在相同焊接顺序下对采用塞焊和电铆焊2种焊接方法的2种不同焊点布局的薄板焊接变形进行计算和相应试验验证。通过将数值仿真与试验对比,验证数值仿真结果的准确性,并得出以下结论:塞焊、电铆焊2种焊接工艺下,侧墙单元结构薄板的最大焊接变形位置均位于底板中部;无论是塞焊还是电铆焊,当采用相同焊接方法时,采用间距大的焊点布局会得到较好的焊接变形控制结果;在相同焊点布局下,相较于塞焊工艺下的焊接变形,采用电铆焊焊接更易于控制焊接变形,且在所研究的2种间距布局下,电铆焊工艺的最大变形亦小于塞焊的最小变形。     

北美双层不锈钢车体侧墙焊接工艺研究

文中介绍了北美双层不锈钢车体侧墙焊接工艺的研究及成果。通过对侧墙结构、工艺难点、焊接变形的分析,制订出适合侧墙的焊接工艺,有效地控制了焊接变形,提高了侧墙外观的平面度与美观性,达到了设计意图。