车体铝合金氩弧焊与搅拌摩擦焊残余应力研究

采用小孔法分别对氩弧焊及搅拌摩擦焊对6mm厚度的7020铝合金的对接试板的残余应力进行了研究。结果表明,两种焊接方法的焊接接头,纵向应力均大于横向应力,在对7020铝合金搅拌摩擦焊接接头以及氩弧焊接头中的纵向残余应力进行对比后,发现搅拌摩擦焊接头的纵向残余应力值要远远小于氩弧焊接头中纵向残余应力值。搅拌摩擦焊接头的最大纵向残余应力为50 MPa,而氩弧焊接头的纵向残余应力最大值已经达到了90 MPa。     

铝合金搅拌摩擦焊工艺研究及在城轨车辆上的应用

简要介绍了搅拌摩擦焊的原理和技术特点,重点研究了铝合金搅拌摩擦焊接头的强度性能和焊接工艺,通过对搅拌摩擦焊(FSW)与熔化极惰性气体保护焊(MIG)的比较,表明搅拌摩擦焊接头抗拉强度明显优于MIG焊.另外还提出了铝合金搅拌摩擦焊质量检验控制标准.     

国内外轨道车辆轻量化制造——AZ31镁合金板搅拌摩擦点焊工艺

用正交设计对3 mm厚的AZ31镁合金板进行搅拌摩擦点焊工艺试验,研究了搅拌摩擦点焊焊接工艺参数(旋转速度、下压量、焊接时间)对力学性能(抗剪切力)的影响。试验结果表明,焊接时间是决定FSSW接头抗剪力的主要因素,优佳的焊接工艺参数为:旋转速度为2 450 r/min、焊接时间8 s、轴肩下压量0.2 mm;焊核区形成细小、均匀的等轴晶粒,而热机影响区和热影响区会形成较为粗大的晶粒,且晶粒大小不均匀。     

轨道交通铝合金车体双轴肩搅拌摩擦焊研究现状与展望

双轴肩搅拌摩擦焊提高了复杂结构件焊接中搅拌摩擦焊的可操作性，同时节省搅拌摩擦焊夹具和垫板的设计、制造成本，另外从根本上消除了未焊透或根部缺陷等问题，在轨道交通车辆制造领域有着广泛的应用前景。近年来国内外研究人员对双轴肩搅拌摩擦焊的焊接工艺、接头微观组织及力学性能、搅拌头结构等进行了深入研究。如何进一步提高双轴肩搅拌摩擦焊接头力学性能成为后续实际应用于生产制造的重要课题。     

搅拌出更好的焊缝

据从事材料焊接技术研究的英国焊接研究所(TWI)世界中心的报道，1种新的摩擦——搅拌——焊接(FSW)方法，能形成比普通的摩擦搅拌焊技术更好的焊缝，称之为复合搅拌焊(见图1)。FSW技术在焊接区采用旋转运动和轨道运动，以获得高热效率和好的金属流动。据TWI报道，该技术形成了比传统技术更宽的焊缝，特别有利于重叠搭接和T形连接的焊接。搭接处测得复合搅拌焊焊缝是板厚的230％，而普通的摩擦搅拌焊只有110％。     

搅拌摩擦焊在铝合金地铁长地板上的应用

文章针对铝合金地铁长地板组焊,介绍了搅拌摩擦焊设备及焊接工装的设计方案,对长地板型材搅拌摩擦焊焊接接头及焊接工艺进行了试验验证,设计了适用于较高速度搅拌摩擦焊的长地板型材焊接结构,并完成了焊接工艺参数优化。     

搅拌摩擦焊工艺及其在地铁铝合金车体上的应用

简要介绍了搅拌摩擦焊工艺的原理、技术特点,对地铁铝合金车体常用材料采用搅拌摩擦焊工艺焊接的接头机械性能进行了研究,重点对10 mm6082-T6铝合金采用搅拌摩擦焊接头的拉伸性能和疲劳性能进行了研究,提出了搅拌摩擦焊工艺在地铁铝合金车体上的应用建议。     

变频调速技术在搅拌摩擦焊中的应用研究

叙述了变频调速技术在搅拌摩擦焊中的应用，分析了焊接过程中谐振现象对材料表面成型的影响。通过变频调速技术，采用模糊滞环转距控制器，实现了搅拌摩擦头的大范围变速和摩擦界面加热功率的控制，从而满足了搅拌摩擦焊接的技术要求。     

6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊首尾端组织及性能研究

达到稳定工艺参数前,搅拌摩擦焊焊接首尾端处于开环位移控制的状态,研究了首尾端不稳定焊接区域存在的原因,通过分析轨道交通用3.5 mm铝合金搅拌摩擦焊接头组织结构与性能,对不同区域内焊缝性能进行对比统计。结果表明：在转速为1 500 r/min,焊速为1 100 mm/min的焊接工艺参数下,焊速提升与下降区域内材料成型与稳定焊接区略有差异;靠起始端和结尾端的焊缝抗拉强度略低于中部稳定焊接的焊缝,建议工程化应用中设置首尾端预留加工量为30 mm,对搅拌摩擦焊焊接质量的提高有较高的参考价值。     

基于铝合金型材搅拌摩擦焊热力耦合有限元分析研究

文章通过大量的分析、研究搅拌摩擦焊接热力耦合计算方面的资料以及结合实际开展的搅拌摩擦焊接过程和试验,建立了一个相对完善的铝合金型材搅拌摩擦焊接数值分析模型;对其焊接参数、夹具约束、机械载荷、摩擦因数、材料属性以及生热过程进行了较为细致的分析和研究;综合考虑摩擦力和被焊型材的剪切极限,采用了一种自适应热量载荷作为其生热驱动力;在力学分析中简化考虑机械载荷以及夹具与型材及型材与型材之间的接触关系;对分析模型进行了动态模拟,得到焊接过程中温度场分布规律、焊接残余应力分布规律。     

铁道车辆车体结构用的最新焊接技术

铁道车辆车体要求高安全性、高可靠性、高尺寸精度、外观精致及质量稳定,而焊接作业是生产的关键技术之一.本文从车体制造要求的新型焊接工艺入手,介绍了FSW(摩擦搅拌接合)、激光-MIG混合焊接法在铝合金车体上的应用,同时,就新型焊接工艺在难燃镁合金构件上的应用研究也做了评述.     

轨道交通车辆铝合金地板FSW与MIG焊残余应力对比分析

运用超声波残余应力无损检测技术,对轨道交通车辆6005A-T6铝合金地板典型部位搅拌摩擦焊(FSW)与熔化极氩弧焊(MIG)的焊后残余应力情况进行对比分析。分析结果表明:FSW焊后地板比MIG焊后地板纵向残余应力平均下降64 MPa,横向残余应力平均下降42 MPa;MIG与FSW焊缝位置残余应力分布趋势基本相同,残余应力最大值出现在焊趾附近。     

搅拌摩擦焊在地铁车辆制造中的应用

通过研究搅拌摩擦焊的技术特点,对比分析采用搅拌摩擦焊与熔化极气体保护焊进行地铁车辆铝型材焊接的质量、成本和效率,并对搅拌摩擦焊在地铁车辆制造中应用的前景进行简要阐述。     

铝合金铁道车辆的发展

文章介绍了随着铝合金等材料技术的发展,车体结构与焊接技术取得的新进展。具体阐述了车体结构从外板与骨架构成的单壳车体结构,向用空心挤压型材制成的全外壳车体结构发展的过程,以及接合技术从MIG点焊发展到摩擦搅拌焊的过程。     

轨道车辆铝合金厚板搅拌摩擦焊焊接工艺研究

文章介绍采用熔化极惰性气体保护焊和搅拌摩擦焊不同工艺所对应的城轨车辆枕梁及车钩板的接头设计,并对这两种焊接工艺及其对应接头的机械性能作了对比研究,指出了厚板搅拌摩擦焊中易出现的问题及注意事项,为搅拌摩擦焊在轨道车辆铝合金厚板的工程化应用奠定了基础。     

客运专线无缝线路的钢轨焊接

客运专线要求高质量的钢轨焊接接头,其外观质量严于常速铁路钢轨焊头;焊头质量与钢轨、焊接方法、焊工素质、焊轨生产管理诸因素相关。本文对不同焊接方法的钢轨焊头质量进行比较,提出线路上应优选移动式闪光焊焊接钢轨,并提出基地焊接长定尺钢轨的参考工位工序配置。     

钢轨焊接接头感应正火作业车的研制

钢轨焊接接头感应正火作业车是为满足客运专线和高速铁路等高标准无缝线路建设和改造而研发的大型专用机械。文中主要介绍了整车的技术性能、总体设计、关键部件设计、设计方法及特点。试验结果表明，该车自动化程度高，提高了作业效率，保证了钢轨焊接接头正火质量的稳定性，满足铁标规定的质量要求。     

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.     

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。