锻造钩尾框的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种锻造钩尾框的制造方法，包括顺序进行的制坯、锻造、焊接、热处理以及机械加工工序；所述焊接方法包括以下步骤：(1)首先形成X形焊缝坡口形状，待焊接件固定后在所述X形焊缝坡口的下端设置水冷衬垫，并将所述水冷衬垫与坡口中心位置平齐并固定，然后开通设置在水冷衬垫内的冷却水循环装置；(2)在保护性气氛下，指令焊接机器人首先对焊缝坡口上端进行四个道次的焊接；(3)取下水冷衬垫，在保护性气氛下，指令焊接机器人对焊缝坡口下端进行四个道次的焊接。本发明专利技术所述的锻造钩尾框的制造方法，显著降低了劳动强度，材料利用率高；而且制备得到的锻造钩尾框强度高，使用寿命高，安全可靠，能够适用于各种型号车钩尾框的大批量生产。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种，包括顺序进行的制坯、锻造、焊接、热处理以及机械加工工序；所述焊接方法包括以下步骤：(1)首先形成X形焊缝坡口形状，待焊接件固定后在所述X形焊缝坡口的下端设置水冷衬垫，并将所述水冷衬垫与坡口中心位置平齐并固定，然后开通设置在水冷衬垫内的冷却水循环装置；(2)在保护性气氛下，指令焊接机器人首先对焊缝坡口上端进行四个道次的焊接；(3)取下水冷衬垫，在保护性气氛下，指令焊接机器人对焊缝坡口下端进行四个道次的焊接。本专利技术所述的，显著降低了劳动强度，材料利用率高；而且制备得到的锻造钩尾框强度高，使用寿命高，安全可靠，能够适用于各种型号车钩尾框的大批量生产。【专利说明】
本专利技术属于轨道交通车辆制造的
，更具体的说，本专利技术涉及一种。
技术介绍
在轨道交通车辆上使用的钩尾框是车钩缓冲装置的重要组成部分，在车辆牵引、连挂和发生缓冲作用时，直接完成车辆间纵向牵引力或冲击力。随着轨道交通建设向高速重载方向发展，传统铸钢钩尾框因铸造工艺固有的因素，无法避免地存在气孔、夹杂以及裂纹等缺陷，而这些缺陷的存在对铁路重载车辆高速运行构成潜在的安全隐患，在使用过程中过早的出现疲劳裂纹，频发断裂事故，给轨道交通运输带来安全隐患，已经很难适应轨道交通运输的安全需要。相对于铸造，锻造产品能够显著提高金属的强韧性以及疲劳强度，因而自然会想到对钩尾框进行铸改锻，但是锻造工艺难度较大，机械加工困难以及材料利用率较低等缺点。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术的提供以下技术方案: 本专利技术所述的，包括顺序进行的制坯、锻造、焊接、热处理以及机械加工工序；其特征在于:所述焊接方法包括以下步骤:(I)首先形成X形焊缝坡口形状，待焊接件固定后在所述X形焊缝坡口的下端设置水冷衬垫，并将所述水冷衬垫与坡口中心位置平齐并固定，然后开通设置在水冷衬垫内的冷却水循环装置；(2)在保护性气氛下，指令焊接机器人首先对焊缝坡口上端进行四个道次的焊接；(3)取下水冷衬垫，在保护性气氛下，指令焊接机器人对焊缝坡口下端进行四个道次的焊接。 其中，所述制坯工序使用的材料为E36低合金钢；热处理工艺包括淬火和回火处理，其中所述的淬火是指将焊接后的钩尾框加热至930?950°C，保温150?180min，然后水冷至100°C以下，所述的回火是指将淬火后的钩尾框加热至500?520°C，保温180?220mino 其中，所述焊缝坡口上端的焊接电流为420?450A，焊接电压为28?30V，焊接速度为48?52cm/分钟。 其中，所述焊缝坡口上端的焊接电流为280?320A，焊接电压为22?25V，焊接速度为24?26cm/分钟。 其中，所述保护性气氛为90v% Ar+10v% CO2的富氩气体。 与现有技术相比，本专利技术所述的具有以下有益效果: 本专利技术所述的，显著降低了劳动强度，材料利用率高；而且制备得到的锻造钩尾框强度高，使用寿命高，安全可靠，能够适用于各种型号车钩尾框的大批量生产。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术所述的锻造钩尾框制备方法中焊接工序的示意图。 图2为本专利技术所述的焊接工序中专用焊丝中Cr/C与-40低温抗冲性能(-400C Akv)的关系图。 【具体实施方式】 以下将结合实施例和附图对本专利技术所述做进一步的详细说明。 本专利技术所述的，包括顺序进行的制坯、锻造、焊接、热处理以及机械加工工序；所述制坯工序使用的材料为E36低合金钢；所述焊接方法包括以下步骤:(1)首先形成X形焊缝坡口形状，待焊接件固定后在所述X形焊缝坡口的下端设置水冷衬垫，并将所述水冷衬垫与坡口中心位置平齐并固定，然后开通设置在水冷衬垫内的冷却水循环装置；(2)在保护性气氛下，指令焊接机器人首先对焊缝坡口上端进行四个道次的焊接；(3)取下水冷衬垫，在保护性气氛下，指令焊接机器人对焊缝坡口下端进行四个道次的焊接。所述的热处理工艺包括淬火和回火处理，其中所述的淬火是指将焊接后的钩尾框加热至930?950°C，保温150?180min，然后水冷至100°C以下，所述的回火是指将淬火后的钩尾框加热至500?520°C，保温180?220min。如附图1所示，在本专利技术中所述的焊接接头参数为:X形坡口，坡口钝边为2mm，坡口角度为60°，焊接前对坡口区域进行除油和清洗。所述焊接方法包括以下步骤:在所述X形焊缝坡口的下端设置水冷衬垫，并将所述水冷衬垫与坡口中心位置平齐并固定，然后开通设置在水冷衬垫内的冷却水循环装置；(2)在gOv^Ar+lOv^CC^的富氩气体下，指令焊接机器人(松下自动焊接机)首先对焊缝坡口上端进行四个道次的焊接，其中焊接电流为420?450A，焊接电压为28?30V，焊接速度为48?52cm/分钟；(3)取下水冷衬垫，在90v% Ar+10v% CO2的富氩气体下，指令焊接机器人对焊缝坡口下端进行四个道次的焊接，其中焊接电流为280?320A，焊接电压为22?25V，焊接速度为24?26cm/分钟。在本专利技术中所述的锻造钩尾框通常所采用的可焊接低合金高强度结构钢均可以采用本专利技术所述的自动焊接方法进行焊接。在本专利技术中所述的机器人自动焊接方法使用专用焊丝，其由下列组分原料制成:C:0.24?0.28wt%,Si: 0.08 ?0.12wt%,Mn:0.78 ?0.90wt%, N1:0.45 ?0.48wt%, Cr:0.50 ?0.55wt%,Mo: 0.15 ?0.25wt%,Cu:0.015 ?0.02wt%,T1:0.010 ?0.025wt%,V:0.010 ?0.025wt%,Ba:0.001 ?0.003wt%, N:0.010 ?0.020wt%, P 彡 0.010%, S 彡 0.010%, O:彡 20ppm,余量为Fe和不可避免的杂质。所述的专用焊丝通过真空感应电炉冶炼出焊丝用钢，再经过轧制，拉丝，绕盘等工序制成专用焊丝。 通过对一个批次，10个焊接以及热处理后的产品进行综合检测，检测后的结果如表I所示: 表I 序号检验项目技术要求检验结论 1表面质量表面不得有裂纹、气孔、凹坑等焊缝表面光滑且饱满度适宜 缺陷 抗拉强度2680MPa>750 规定非比例延伸强度2552MPa>5902力学性能断后伸长率>14%>18% 断面收缩率227%>50% -40 0CAKv(J) >27>95晶粒度26>8.0级3金相组织不允许存在马氏体及魏氏体组回火索氏体织4超声波探伤执行标准:TB/T1558.2-2010合格 在本专利技术中，通过所述的自动焊接方法并配合上述专用焊丝不仅保证了焊接质量，而且具有优异的力学性能。在本专利技术所述的焊丝中C的加入一方面是为了保证足够的抗拉强度，另外为了保持韧性，C的含量不宜高于0.28wt%。而Cr的加入一方面能够与C结合形成强化相，并且有利于细化晶粒提高焊缝强度。此外 申请人:还惊奇地发现，在所述的焊丝结构中通过添加适量的Cu，并使得Cr/C的质量比维持在1.90?2.20的范围时，焊接面具有优异的低温抗脆能力，有关的关系可以参见本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锻造钩尾框的制造方法，包括顺序进行的制坯、锻造、焊接、热处理以及机械加工工序；其特征在于：所述焊接方法包括以下步骤：(1)首先形成X形焊缝坡口形状，待焊接件固定后在所述X形焊缝坡口的下端设置水冷衬垫，并将所述水冷衬垫与坡口中心位置平齐并固定，然后开通设置在水冷衬垫内的冷却水循环装置；(2)在保护性气氛下，指令焊接机器人首先对焊缝坡口上端进行四个道次的焊接；(3)取下水冷衬垫，在保护性气氛下，指令焊接机器人对焊缝坡口下端进行四个道次的焊接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：扶香荣，姬传堂，
申请(专利权)人：南京力源锻造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32