激光焊接技术在不锈钢轨道客车制造中的应用与展望

"十二五"期间,不锈钢轨道客车装备制造业发展迅速。传统的电阻点焊存在车体外观质量不高、结构气密性较差以及点焊生产效率较低等难以克服的局限性,采用部分熔透激光搭接焊取代电阻点焊进行不锈钢车体焊接的技术优势明显。结合轨道客车激光焊接的技术特点,围绕不锈钢车体的零件精密成型、部件精细组装、无痕焊接工艺、智能质量监控及无损检测方法等形成了一系列的核心技术、关键装备和标准规程,建立了不锈钢轨道车辆激光焊接生产线和制造工艺体系,分析大规模激光焊接制造不锈钢车辆的主要技术问题,并对激光焊在轨道客车制造行业的应用前景进行预测和展望。     

大型点焊机器人特种作业程序镜像修正技术研究

以不锈钢列车车体点焊机器人作业路径规划编程为研究对象,针对车体对称部件,如左右侧墙点焊的的问题,提出点焊路径规划编程镜像的方法,引入X,Y,Z主轴以及龙门架E1轴系统偏差的修正和A,B,C旋转轴镜像处理的方法来调整焊钳位姿同时对焊接路径点焊位置修正镜像,并依据镜像规则在Windows环境下使用VC++语言开发了镜像程序生成器.通过仿真结果表明,该软件生成的镜像程序可与作业基准点完美衔接,最后在车间复杂环境下的实际运行验证了该方法的有效性.     

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.     

高速列车动态服役环境腐蚀在线监测技术研究

基于电化学原理和无线通信技术,研制了高速列车材料腐蚀状态智能监控系统,分别在海南文昌、湖北武汉、山东青岛三地的环境腐蚀试验站及京广高铁在役高速动车组上进行了部署,并连续开展了6个月以上的腐蚀数据在线采集及分析,掌握了动车组车体铝合金材料及涂层6个月的腐蚀老化规律,为预测车辆结构材料 的腐蚀风险、评估涂层的寿命衰减,加强...     

不锈钢激光搭接焊接头失效机理研究

某不锈钢激光搭接焊车体在使用过程中出现焊缝断裂的现象。为研究激光搭接焊焊缝尺寸及缺陷对其性能的影响以及焊缝断裂失效机理,对从焊板上取下的焊接接头进行宏观组织检查、剪切拉伸试验、硬度测试以及疲劳分析等。研究结果表明,剪切强度与熔宽相关性(R~2=0.615)高于剪切强度和熔深的相关性(R~2=0.424),剪切强度与板间距的相关性(R2=0.114)最差,熔深小于250μm时,熔深增加,熔宽也增加,剪切强度也伴随着增加,熔深大于250μm时,熔深增加,熔宽和剪切强度保持相对稳定,焊缝中存在的未熔合缺陷是影响焊缝剪切强度和疲劳性能的主要因素。     

激光深熔点焊小孔瞬态行为及影响因素

通过数值模拟的方法对激光深熔点焊过程中小孔瞬态行为进行了研究。建立了二维瞬态小孔激光点焊数值模型,分别对连续激光点焊和脉冲激光点焊过程中小孔演化规律和瞬态行为进行了分析,并通过改变计算条件,对影响小孔生长的多种物理因素进行了探究。结果表明,在连续激光点焊过程中,小孔深度随着热输入的积累不断增长,并且始终处于不断的振荡中;在脉冲激光点焊过程中,小孔的演化具有明显的周期性且与脉冲周期一致。当激光关闭时,小孔深度减小甚至闭合;当激光开启时,小孔迅速增大至激光关闭前的深度。反冲压力是形成小孔的必要因素,而表面张力是阻碍小孔形成的作用力。粘度增大熔池宽度减小,小孔和熔池深度增大。     

轨道车辆不锈钢车体自动点焊装置的开发及工艺研究

结合轨道车辆通长滚压梁连续规则的点焊作业特点,在车下狭窄的作业空间内,将通用的手工一体化焊钳集成于自主开发的移动小车上形成自动化点焊专机,通过控制小车的行进距离、升降高度和焊接时间等参数,实现点焊位置和过程的自动控制,实现通长滚压梁的连续点焊。经过焊接工艺试验、现场工作试件以及现车生产等严格的工艺验证,集成后的自动点焊装备焊接质量稳定,设备性能可靠,提高了焊接生产效率,节约了投资成本,提升了轨道车辆不锈钢车体的制造水平。