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。     

高速动车组车体机器人加工位置校准方法研究

在高速动车组车体机器人加工例如高铁侧墙等大型工件过程中,通常采用离线编程的方法,但由于工件形变较大,对机器人加工路径精度要求比较高,精确校准加工位置尤为重要。结合高铁侧墙清根作业过程中的位置校准相关问题,提出了一种基于几何特征的改进算法,并对所得数据进行试验分析,试验表明新的改进算法保证了配准精度,同时缩短了算法的执行时间。     

不锈钢车体钝化工艺研究

针对轨道交通车辆在制造过程中,不锈钢车体表面的钝化膜因机加工、焊接等因素可能遭到破坏,导致不锈钢车体防腐能力下降的情况,详细介绍了不锈钢车体的钝化原理、钝化工艺及钝化效果的检测方法。经过柠檬酸钝化液钝化处理后,可有效去除车体表面游离铁和其他杂质,车体表面颜色均匀一致,提高了不锈钢车体的耐蚀性和美观性。     

转向架焊接机械手离线编程系统的选择与应用讨论

分别介绍了商品化离线编程系统和机器人公司自行开发的离线编程系统的特点,介绍了转向架焊接工艺特点以及机械手在转向架焊接生产中的应用.分析了离线编程系统中的图形仿真技术在提高机械手的利用率和优化产品结构方面的作用.指出了在协调运动和非协调运动应用中离线编程功能实用化时所面临的问题.     

不锈钢车体无氩气保护激光搭接焊工艺优化

为考察焊接环境对焊接性能的影响,进行了有、无气体保护条件下不锈钢激光搭接焊接头微观分析、腐蚀分析、静强度分析及疲劳强度分析,结果表明有、无保护气体对不锈钢激光搭接焊接头的焊缝组织与性能无明显影响。分析结果为轨道车辆不锈钢车体激光搭接焊生产工艺中取消气体保护提供了理论依据,为节省焊接设备支出及气体消耗提供了技术支持。     

防飞溅剂性能及其对焊接质量影响的评价方法

转向架构架的焊接过程中会产生飞溅并黏连在焊接部件表面,而焊接部件表面涂抹防飞溅剂则可减少飞溅黏连现象。由于防飞溅剂的成分多样且无统一的质量评价标准,企业在应用防飞溅剂前需要对其性能及对焊接质量的影响进行评估。为此,提出了防飞溅剂性能及对焊接质量影响的评价试验方法,并对某品牌的防飞溅剂进行了该方法的试验验证。     

基于机器视觉的激光焊缝余高检测技术

激光焊技术的应用促进了轨道车辆产品的档次提升,而在搭接接头焊接过程中,由于间隙影响会出现焊缝表面余高不足,直接影响焊缝质量。传统的表面余高测量方法无法满足检测精度及交检节拍要求。针对这一检测需求,研究开发了基于机器视觉的激光焊缝余高检测技术。该技术通过重建焊缝表面点云,进行图像校正与分析,获取特征点并计算余高。通过试验验证了该方法的可靠性及检测精度。所测余高值与破坏性金相检测方法测量余高值之间的差异对比结果表明,其检测精度优于0.05 mm,能够满足激光焊质量评估要求。     

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。     

不锈钢管自动非熔化极惰性气体钨极保护焊环焊工艺研究

针对不锈钢轨道客车空调冷凝水排水管与车顶及底架的焊接,以及底架制动管路之间的焊接问题,开发了自动非熔化极惰性气体钨极保护焊(TIG)环焊工艺,解决了焊接密封性问题。探索管-管自动TIG焊工艺在不锈钢轨道车辆管道连接中应用的可行性,开发了管-管对接夹具及机头,研究了不锈钢钢管对接焊接工艺参数选定,以及焊接接头组织特征及性能,为不锈钢轨道客车焊接新工艺的制定提供参考依据。     

基于蠕变理论与有限元仿真的轨道交通车辆铝合金冲压件滞后回弹研究

滞后回弹是影响冲压件形状精度的关键因素。针对复杂工况下冲压件滞后回弹的预测与验证问题,提出了一种基于蠕变理论与有限元仿真方法。以轨道交通车辆司机室补强板为例,采用单轴拉伸试验测定了不同应力状态下5083-O铝合金材料的蠕变行为,并选用幂函数本构模型进行蠕变参数拟合;采用数值模拟手段分别建立了冲压成形、卸载回弹及滞后回弹的仿真模型,得到了不同阶段的应力演变及形状误差数据;开展了冲压件的成形试验,利用非接触式光学测量设备获取了冲压件静置2周后的滞后回弹量,并与理论结果和仿真结果进行对比。结果表明,仿真结果和试验结果中滞后回弹分布趋势一致,最大误差仅为0.069 mm;冲压件的最大滞后回弹量为0.32 mm,在实际生产中通过局部手工修磨即可满足焊装要求。