轨道车辆全生命周期数字化焊接体系现状及展望

数字化焊接技术在机械制造、汽车等领域逐步应用并取得良好的效果。以轨道车辆EN15085焊接体系为载体,以人机料法环测等全要素数据管理为出发点,对现有焊接质量体系存在的问题进行了分析。深入阐述了建立全生命周期数字化焊接体系所需的各种关键技术,对其可行性及必要性进行了论证。结果表明,全生命周期焊接管理体系完全适合于轨道交通领域。能够大幅提升质量管理水平,降低人工成本,是迈向智慧焊接的必然途径。     

搅拌摩擦焊技术在高速列车制造中的应用

搅拌摩擦焊在轨道车辆车体生产中具有广泛的应用前景。在"复兴号"高速列车车体中就采用了这项技术,例如车钩座板采用单轴肩搅拌摩擦焊工艺,平顶、设备舱底板等采用双轴肩搅拌摩擦焊工艺。以这两种部件的生产制造工艺为载体,阐述了搅拌摩擦焊技术在高速列车制造中的应用情况。继续深入研究该技术,对提高国内高速列车的综合制造水平,占领搅拌摩擦焊技术领域的制高点具有重要意义。     

6082铝合金双面搅拌摩擦焊接头组织与性能

文中研究了改变搅拌针针长与焊缝相对位置对25 mm厚6082-T6铝合金双面搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响规律.结果表明,当搅拌针针长不足以覆盖1/2板厚时,针端搅拌力不足,焊缝中心存在大尺寸缺陷,拉伸与弯曲性能较差;当搅拌针针长超过1/2板厚0.5 mm时,焊缝中心依然存在间隙,但不明显影响拉伸与弯曲性能;当继续增加...     

平针搅拌头调修对铝合金焊接接头组织与性能的影响

通过拉伸、弯曲和硬度等试验以及金相显微组织分析,系统研究平针搅拌头不同调修次数下的6082-T6铝合金焊接接头组织与性能。试验结果表明:所有拉伸试件的断裂位置均位于热影响区,抗拉强度满足试验要求;弯曲性能较好;焊接接头有较为明显的软化现象;焊接接头各个区域的显微组织随调修次数的增加均无明显变化。     

S355J2W耐候钢的耐腐蚀性能

通过周期浸润腐蚀试验,对比研究了S355J2W耐候钢和Q345R低合金钢在NaHSO₃溶液中的耐腐蚀性能,并用扫描电镜对腐蚀产物进行了观察和分析。结果表明:在相同试验条件下,S355J2W耐候钢的腐蚀速率低于Q345R钢的;S355J2W耐候钢会在表面形成黑褐色锈层,而Q345R钢表面形成橘红色易剥落的疏松锈层;S355J2W耐候钢腐蚀产物微观形貌为沿放射性方向生长的针状晶体,Q345R钢为颗粒状聚合物堆积而成,形状无规则,颗粒之间有较大的空隙。     

6005A-T6铝合金型材搅拌摩擦焊接头与MIG焊接头应力腐蚀敏感性

通过对6005A-T6铝合金型材分别进行搅拌摩擦焊及MIG焊,制备出两种不同焊接方法下的应力腐蚀敏感性试样,比较分别暴露到试验环境中和惰性环境中的相同试样来评定应力腐蚀破裂的敏感性。若比值偏离越远,则开裂敏感性越高。结果表明:搅拌摩擦焊应力腐蚀敏感系数与MIG焊存在显微差别,系数分别为0.956,0.963,且二者均未在3.5%NaCl溶液中表现出应力腐蚀倾向;通过微观断口SEM分析可知,两种接头在惰性环境和腐蚀环境中断口SEM形貌上未发现脆性断裂特征,断口形貌以塑性断裂形成的韧窝为主。     

CR400BF型高速动车组双轴肩搅拌摩擦焊部件质量提升

采用双轴肩搅拌摩擦焊工艺对中国标准化动车组铝合金车体前端底板进行焊接.在前端底板生产中,焊接一次合格率(相控阵超声检测)低于50％,严重影响焊接质量及交车进度.针对上述问题对焊接缺陷进行研究,使用ABAQUS模拟孔洞型缺陷的形成机理,发现在合适的工艺参数下可以避免孔洞型缺陷的产生.采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对正常断裂和异常断裂的"?之?"形线进行研究,探讨了两类断裂中"?之?"形线的来源以及形成机理.通过将原有"?三棱锥?"形状的搅拌针改为"?正反双螺旋?"形状的搅拌针,并系统改进焊接工艺,焊接一次合格率达到了100％.     

CR400BF型高速动车组双轴肩搅拌摩擦焊部件质量提升

采用双轴肩搅拌摩擦焊工艺对中国标准化动车组铝合金车体前端底板进行焊接.在前端底板生产中,焊接一次合格率(相控阵超声检测)低于50％,严重影响焊接质量及交车进度.针对上述问题对焊接缺陷进行研究,使用ABAQUS模拟孔洞型缺陷的形成机理,发现在合适的工艺参数下可以避免孔洞型缺陷的产生.采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对正常断裂和异常断裂的"?之?"形线进行研究,探讨了两类断裂中"?之?"形线的来源以及形成机理.通过将原有"?三棱锥?"形状的搅拌针改为"?正反双螺旋?"形状的搅拌针,并系统改进焊接工艺,焊接一次合格率达到了100％.     

6005A-T6铝合金型材搅拌摩擦焊工艺参数优化

针对某型号地铁侧墙板6005A-T6铝合金型材搅拌摩擦焊进行焊接工艺参数优化。根据前期试验拟定搅拌头转速为1 000~2 100 r/min、焊接速度为500~2 200 mm/min,通过对比焊缝外观成形质量,确定搅拌头旋转速度为1 500 r/min和焊接速度为1 100 mm/min。对不同顶锻力获得的接头进行金相检验和拉伸弯曲试验。当工艺参数为ω=1 500 r/min、v=1 100 mm/min、F=13.5 k N时,接头无缺陷,抗拉强度可达母材的80%,180°弯曲试验无断裂。     

7075-T651铝合金表面纳米化处理及其强化机理

通过表面机械滚压处理(SMRT)方法实现了7075-T651铝合金表面的纳米化。电子背散射衍射(EBSD)研究表明,SMRT后的试样表层形成了梯度纳米层:表层纳米晶粒层厚度约为50μm,平均晶粒尺寸约为200 nm;亚表层变形晶粒层厚度约为450μm,平均晶粒尺寸约为2μm,母材呈现出典型的轧制晶粒特征,平均晶粒尺寸约为5μm。拉伸试验结果表明,SMRT后试样的强度得到了显著提高,塑韧性也没有明显下降。通过SMRT在材料的表层引入了梯度纳米结构,这种特殊结构具有较为优秀的强度和塑性的匹配,是力学性能提升的主要原因。