不锈钢车体非熔透激光搭接叠焊工艺研究

采用非熔透激光搭接叠焊方法对板厚组合分别为(0. 8+1. 5) mm和(1. 0+2. 0) mm的301L不锈钢板进行焊接,探究不同焊接工艺参数对焊缝形貌及力学性能的影响,结果表明:不锈钢搭接叠焊接头的拉剪强度随焊缝熔宽增大而增加;当焊缝熔宽固定时,拉剪强度随下板熔深增大缓慢增加,当下板熔深为下板厚度的约60%时达到最大值,之后随下板熔深增大缓慢减小;下板熔深对拉剪强度的影响不明显,但对下层板的热影响(氧化色)非常显著,下板熔深达到0. 3 mm就足以满足拉剪强度的要求,为了确保背面无热影响痕迹,当焊缝熔宽满足要求时,下板熔深对于拉剪力的影响可以忽略不计。     

导电密封胶对不锈钢车体电阻点焊焊接性能影响研究

分析了电阻点焊原理,对相同的点焊搭接方式,分别采用3种工况进行焊接试验。3种工况分别采用相同焊接参数对搭接接触面涂导电密封胶和不涂导电密封胶的试件进行焊接;优化焊接参数后,对搭接接触面涂导电密封胶的试验件进行焊接。对3种工况下完成的焊接试件进行拉伸力检测试验、金相熔核尺寸检测和缺陷检测试验,对熔核直径、拉伸力、熔核内部缺陷的试验结果进行分析。试验结果表明:导电密封胶对电阻点焊的焊接性能存在影响;通过适当优化焊接参数,可以提高涂导电密封胶试件的焊接性能,焊接质量能够满足产品焊接要求。     

冷轧301LN等厚和不等厚板电阻点焊接头的疲劳强度

研究2种强度等级的301LN冷轧奥氏体不锈钢等厚、不等厚板电阻点焊接头的疲劳性能,分析焊接工艺对疲劳性能的影响.由于301LN冷轧板点焊接头的组织性能差异较大,熔核和热影响区的屈服强度远远低于冷轧母材,并且热影响区存在结构应力集中,在低疲劳载荷作用下,热影响区仍有塑性应变发生,并积累位错滑移带,导致产生低应力疲劳裂纹.减少焊接热量输入保持热影响区晶粒细小,能提高热影响区的屈服强度并减小滑移带尺寸,有助于提高点焊试样的抗疲劳性能.本文5种冷轧板双面单点电阻点焊试样90%置信度、50%和99.9%存活率的疲劳极限与静拉伸载荷之比都低于15%,其中1.5 1.5 mm等厚薄板点焊试样的抗疲劳性能最好.     

冷轧奥氏体不锈钢的应变硬化行为及其焊接性能

研究了国产和进口301LN冷轧奥氏体不锈钢板的应变硬化行为和电阻点焊区域的组织,以及多种等厚、不等厚板点焊试样的拉伸强度和焊点区域的硬度分布。结果表明,冷轧奥氏体不锈钢板材中的马氏体量较少,其组织主要是奥氏体和大量增殖及发生滑移的位错、机械孪晶等。室温拉伸塑性变形在2种板断口处都诱发了80%以上的马氏体相变。奥氏体的氮含量高可在较低的轧制变形量下获得高的屈服强度;小预变形量,较高碳、氮含量有利于获得高延伸率和高流变应力。301LN冷轧板点焊接头中熔核、热影响区和应变硬化的母材三部分组织间性能差异很大,熔核组织为γ和8.4%的α(δ),热影响区最软。3 mm以上301LN冷轧板的焊接工艺性较差,焊点熔核的缩孔较大,剪切强度降低。     

5A05型铝合金电阻焊二次点焊工艺研究

介绍5A05型铝合金焊接母材化学成分及力学性能,以及电阻点焊焊接设备。分析电阻点焊焊接特性和接头形式,"硬规范"、"软规范"和二次点焊焊接工艺参数,并对焊接接头进行外观检测、拉伸试验、撕裂试验、剪切试验和宏观金相试验,提出电阻焊二次点焊工艺宏观金相熔核成形良好,没有裂纹、缩松、缩孔、核心偏移等缺陷,在一定程度上改善5A05型铝合金电阻焊接性能等结论。     

表面不涂装不锈钢车体点焊试验技术研究

采用相同焊接参数完成1.5 mm厚SUS301L-DLT和1.0 mm厚SUS301L-ST不锈钢材料的电阻点焊试验,包括外观检测、剪切拉伸试验、凹坑检测试验、宏观金相试验及凿开试验。对点焊接头的焊核直径、拉伸剪切力、缩孔缺陷、试件表面凹坑尺寸等试验结果进行分析。试验和分析结果表明,电阻点焊技术在轨道交通车辆不锈钢材料中的应用良好,同时验证了点焊参数设定是合理的,可以满足车体焊接要求。     

厚度比大于6的铜镀镍材料电阻点焊工艺探讨

因为金属熔点不同,铜镀镍材料在电阻点焊时难以形成完整焊核.厚度比大于6时,点焊焊核出现偏移,严重时薄件被焊穿.针对厚度比大于6的铜镀镍零件,以往都是采用去掉镀镍层再点焊的方法.研究试验一种新的电阻点焊工艺,在零件间添加银焊片作为焊料辅助焊接成形.通过外观和拉力试验的测试,结果与试验方案相符合,研究结果可为铜镀镍材料电阻点焊加工方式提供参考.     

激光焊接技术在轨道交通车辆中的应用

为解决轨道交通车辆不锈钢车体电阻点焊的外观质量差、密封性差、效率低等缺点,对部分熔透激光焊接工艺在不锈钢车体焊接中的应用开展了研究。研究包括:部分熔透激光叠焊原理、参数优化试验、显微组织分析、疲劳性能分析,以及激光焊接不锈钢车辆侧墙的结构改进。研究结果表明,不锈钢车体焊接中采用部分熔透激光叠焊工艺,可以获得高质量的表面状态及疲劳强度,车体结构强度高于EN12663标准中的要求。     

轨道车辆电容储能式电阻点焊工艺研究

文章针对不锈钢地铁车辆点焊质量问题,采用电容储能式电阻点焊工艺对典型板厚组合进行工艺试验研究,并对比分析其点焊接头内外部质量与传统中频逆变点焊工艺之间的差异。试验结果表明:电容储能式点焊工艺无论是焊点外观质量还是内部熔核形态以及力学性能指标均优于现有中频逆变点焊工艺,具有提高轨道车辆点焊质量的工程化应用意义。     

不锈钢车体侧墙单元电阻点焊路径仿真研究

为了给地铁不锈钢车体生产制造提供技术支撑,以列车使用的电阻点焊方法为研究对象,基于Simufact商用模拟仿真软件,通过对比分析不同电阻点焊行进路径下的焊接变形,提出焊接工艺优化措施。结果表明弱约束工况下,应尽量使焊接过程中焊件整体的温度分布较为均匀以减少焊接变形;强约束条件下,应避免焊件远离约束位置出现高温集中区。     

铝热焊用一次性坩埚的研制

分析一次性坩埚所选的原沙、树脂砂和粘结剂等原料的参数。研究树脂砂的强度、发气量、表面稳定性、耐热性等性能,保证树脂砂的适用性。使用成型的树脂自硬砂一次性坩埚进行焊接,焊接接头的硬度平均为288HB,力学性能主要参数Rm为790MPa,静弯平均为1500kN。根据TB/T1632 91要求对焊接接头的硬度、力学性能、静弯强度进行试验。分析焊接接头夹杂物情况和焊缝金相组织形貌,并与使用镁质坩埚的情况进行对比。试验结果显示,研制的一次性坩埚可以满足铝热焊接使用。     

接头组对间隙对激光电弧复合焊背部成形的影响

以转向架构架常用材料S355作为试验材料,采用激光-MAG复合焊方法,研究了打底焊时接头组对间隙对背部焊缝成形的影响。通过0~1.2 mm范围的6组不同的组对间隙试验得出,在其他参数不变的情况下,组对间隙对背部焊缝成形具有显著影响。背部焊缝宽度的平均值随着组对间隙的增加先增大后减小,余高平均值随着接头组对间隙的增加而逐渐减小;间隙为0.4 mm、0.6 mm、0.8 mm时背部成形良好,且宽高比与接头间隙呈正相关。0~1.2 mm为可应用的接头组对间隙范围。     

预留打磨量和打磨温度对钢轨铝热焊接头平直度的影响

首先分析了铝热焊接头焊缝低塌的原因,然后通过现场试验测量初打磨后接头的最高温度、不同终打磨温度下焊缝中心低塌量以及接头冷却过程中温度的变化,分析初打磨轨顶焊筋的预留打磨量、终打磨温度对铝热焊接头焊后平直度的影响.结果表明:焊接60 kg/m钢轨铝热焊接头时,初打磨后轨顶焊筋应预留1.3 mm以上的打磨量;终打磨温度越低焊缝低塌量越小,随终打磨温度降低焊缝低塌量减小幅度逐渐变缓,终打磨温度为300℃时焊缝低塌量较小,终打磨温度低于200℃时焊缝无低塌现象;采用"初打磨+终打磨"的打磨方式可避免铝热焊接头焊缝低塌,提高打磨效率.     

不锈钢车体等离子-MAG复合焊工艺优化

根据轨道交通车辆不锈钢车体结构及材料的特点,车体结构的连接工艺一般以电阻点焊为主.由于点焊焊点较多,且焊点处存在明显的压痕,影响了非涂装车体的美观性;此外,由于电阻点焊是间断焊接,密封性差,焊后需使用密封胶进行处理,工序繁琐,且限制了不锈钢车辆的运行速度.针对不锈钢车体点焊焊接过程中出现的这些问题,研究采用热输入小、不易引起焊接变形的等离子-MAG复合焊接方法,对不锈钢车体中某些通长组合结构进行焊接.     

构架侧梁焊接顺序与方向优化分析

构架是机车车辆的重要承载部件,控制其侧梁的焊接残余变形至关重要。以热弹塑性理论为基础,采用APDL语言对侧梁进行焊接变形数值仿真计算,并对侧梁进行现场跟踪测量。其焊接变形仿真计算结果与测量值基本吻合,误差在7%之内。以此仿真模型为基础,以焊接弯曲变形为目标函数,采用多层优化计算,对焊接顺序和方向进行数值仿真优化,得到最优方案。最优方案与现用方案相比,可使弯曲变形量降低34%左右。通过数值仿真优化所得的焊接方案可为焊接变形的控制、焊接工艺设计的选择和预留变形量的确定等提供可靠依据。     

闪光焊焊接过程热效率与接头落锤试验性能研究

为降低脉动闪光焊接过程中的能量消耗,减少母材损失,本文以U71MnG钢轨为研究材料,在对照组参数的基础上通过正交试验、极差分析和参数微调设计了试验组参数.采用UN-200脉动闪光焊机对钢轨焊接过程中的热效率和接头落锤试验性能进行研究.结果表明:焊接过程热效率与钢轨损耗量成显著负相关关系,热效率依次是中期≥前期>末期;试...     

钢轨焊接厂焊探伤伤损问题消除

基地钢轨焊接,在周期性检验中,多频次的出现探伤有伤现象,严重影响了焊轨生产的质量和进度,为稳定钢轨焊接质量,消除该类缺陷,对缺陷成分进行检验分析,结论是:探伤有伤缺项是钢轨焊接接头存在未焊合现象,设备的当前状态和工艺参数的匹配程度不良可能出现问题。广州工务大修段通过从设备状态、材料成分、工艺参数等方面综合分析原因,得出结论:完善焊机状态,优化工艺参数,可以很好地消除该缺陷;同时,焊接主要设备的状态对生产接头质量至关重要,应该在焊轨生产中密切注意设备状态和工艺参数的匹配性。