提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统技术方案

技术编号:11914882 阅读:177 留言:0更新日期:2015-08-20 18:20
本发明专利技术公开了一种提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,包括:可更换的抛光头、高压气体装置、陶瓷喷丸存储装置、电化学抛光液存储装置、和智能化电化学抛光控制装置;高压气体装置、陶瓷喷丸存储装置、电化学抛光液存储装置、智能化电化学抛光控制装置均与抛光头相连;智能化电化学抛光控制装置内置专家数据库,专家数据库中包含各种推荐电化学抛光工艺参数;陶瓷喷丸存储装置,内储存有粒径为50um~80um的超细陶瓷丸粒;电化学抛光液存储装置内存贮有电化学抛光液。通过本系统对工件抛光,从而提高金属结构件的抗疲劳、抗腐蚀能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,尤其涉及高速 列车用铝合金焊接接头的电化学抛光系统,用于提高铝合金焊接接头的疲劳强度,属于轨 道车辆三维测量

技术介绍
高速列车车体结构大多数采用铝合金材料为原材料,采用焊接的工艺系统制造。 现有设计的铝合金焊接接头疲劳极限仅为39MPa,远远小于A5083、A6N01、A7N01等铝合金 母材的疲劳极限;极低的疲劳极限降低了高速列车的安全可靠性。由于焊接过程的特殊性, 存在焊接热输入大、焊接变形严重、焊缝与母材金属成分偏析、显微裂纹、气孔、焊瘤、未熔 合、未焊透等焊接缺陷等等的诸多问题,因此要保证39MPa的设计许用疲劳极限都需要严 格控制焊接接头制造的各个环节才能够保证。
技术实现思路
目的:为了克服现有技术中存在的不足,本专利技术提供一种提高铝合金焊接接头疲 劳强度的电化学抛光系统。 技术方案:为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为: 一种提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,其特征在于:包括:可更 换的抛光头、高压气体装置、陶瓷喷丸存储装置、电化学抛光液存储装置、和智能化电化学 抛光控制装置;高压气体装置、陶瓷喷丸存储装置、电化学抛光液存储装置、智能化电化学 抛光控制装置均与抛光头相连;所述智能化电化学抛光控制装置内置专家数据库,专家数 据库中包含各种推荐电化学抛光工艺参数;陶瓷喷丸存储装置,内储存有粒径为50um~ 80um的超细陶瓷丸粒;电化学抛光液存储装置内存贮有电化学抛光液。 所述的提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,其特征在于:抛光头的 材质为硬质合金,抛光头表面采用多元共渗方式处理涂覆有3mm厚度的电化学镀层。 所述的提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,其特征在于:抛光头底 部具有20~50个的微孔,微孔直径在100um~300um之间,用于超细陶瓷丸粒的射出。 所述的提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,其特征在于:抛光头包 括抛光头外圈和抛光头内圈;抛光头外圈与被抛光试件直接接触,抛光头内圈与被抛光试 件底部有2~3_的空间,用于存储电化学抛光液及陶瓷丸粒; 所述的提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,其特征在于:抛光头设 置有用于与高压气体装置相连通的高压气体入口,用于在抛光过程中不断输送高压气体; 抛光头设置有与电化学抛光液存储装置相连通的抛光液输入口。 所述的提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,其特征在于:还包括回 收装置,用于回收废旧的抛光液和陶瓷丸粒;抛光头设置有废液回收口,通过废液回收口与 回收装置相连通。 作为优选方案,所述的提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,其特征 在于:所述电化学抛光液存储装置内设置有搅拌装置。 所述的提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,其特征在于:所述电化 学抛光液的组分及体积百分比如下: 65-80%饱和酸根水溶液、3-8%的阻燃剂、15-30%的无水乙醇; 所述饱和酸根水溶液为可溶性氯化物、硫酸盐、硝酸盐中一种或几种混合物的饱 和溶液; 所述阻燃剂选用无机阻燃剂。 有益效果:本专利技术提供的提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,具有 以下优点:由于抛光液中有大量的cr、so广、ncT等物质,可以与金属表面及近表面的杂质、 软化相发生反应,提高金属的纯度;可以消除由于焊接、机加工带来的表面凹槽、划痕、显微 裂纹等缺陷,从而降低被处理试件的表面粗糙度;可以在被抛光加工的表面及近表面形成 残余压应力,残余压应力的数值在-lOOMPa~-300MPa之间;可以对被抛光加工的表面形成 200-500um的表面硬化层,类似于形成表面包铝层。通过上述功能的综合作用,从而提高金 属结构件的抗疲劳、抗腐蚀能力。【附图说明】 图1为本专利技术的示意图; 图2为本专利技术中抛光头的使用示意图; 图3为图2中A-A截面示意图; 图中:把手1、高压气体入口 2、抛光液输入口 3、废液回收口 4、抛光头5、被抛光试 件6〇【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术作更进一步的说明。 如图1所示,一种提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,包括:可更换 的抛光头、高压气体装置、陶瓷喷丸存储装置、电化学抛光液存储装置、和智能化电化学抛 光控制装置;高压气体装置、陶瓷喷丸存储装置、电化学抛光液存储装置、智能化电化学抛 光控制装置均与抛光头5、相连;还包括回收装置,用于回收废旧的抛光液和陶瓷丸粒。 所述智能化电化学抛光控制装置内置专家数据库,专家数据库中包含各种推荐电 化学抛光工艺参数; 陶瓷喷丸存储装置,内储存有粒径为50um~80um的超细陶瓷丸粒; 电化学抛光液存储装置内存贮有电化学抛光液,且设置有搅拌装置; 如图2和图3所示,抛光头5的材质为硬质合金,抛光头采用多元共渗的方式进行 处理,采用电化学镀涂覆有3_厚度的表面层; 抛光头底部具有20~50个的微孔7,微孔直径在100um~300um之间,用于超细 陶瓷丸粒的射出;使用时,抛光头连接在把手1底部。 抛光头5包括抛光头外圈和抛光头内圈;抛光头外圈与被抛光试件6直接接触,抛 光头内圈与被抛光试件6底部有2~3_的空间,用于存储电化学抛光液及陶瓷丸粒; 抛光头设置有用于与高压气体装置相连通的高压气体入口 2,用于在抛光过程中 不断输送高压气体; 抛光头设置有与电化学抛光液存储装置相连通的抛光液输入口 3、 抛光头设置有废液回收口 4,通过废液回收口 4与回收装置相连通。 所述抛光头5可以为多种形状,包含长方形、圆形、正方形、六边形、椭球形等,用 于焊缝、焊趾、母材等不同部位的抛光处理。 实施例1 以高速列车端墙某部位,A5083P-0铝合金焊接接头为例。首先根据需要被电化学 抛光处理的试件状况进行初步分析,数据分析结果如下表1所示。 表1A5083P-0铝合金焊接接头表面情况【主权项】1. 一种提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,其特征在于:包括:可更换 的抛光头、高压气体装置、陶瓷喷丸存储装置、电化学抛光液存储装置、和智能化电化学抛 光控制装置;高压气体装置、陶瓷喷丸存储装置、电化学抛光液存储装置、智能化电化学抛 光控制装置均与抛光头相连;所述智能化电化学抛光控制装置内置专家数据库,专家数据 库中包含各种推荐电化学抛光工艺参数;陶瓷喷丸存储装置,内储存有粒径为50um~80um 的超细陶瓷丸粒;电化学抛光液存储装置内存贮有电化学抛光液。2. 根据权利要求1所述的提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,其特征在 于:抛光头的材质为硬质合金,抛光头表面采用多元共渗方式处理涂覆有3mm厚度的电化 学镀层。3. 根据权利要求1所述的提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,其特征在 于:抛光头底部具有20~50个的微孔,微孔直径在100um~300um之间,用于超细陶瓷丸粒的 射出。4. 根据权利要求1所述的提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,其特征在 于:抛光头包括抛光头外圈和抛光头内圈;抛光头外圈与被抛光试件直接接触,抛光头内 圈与被抛光试件底部有2~3_的空间,用于存储电化学抛光液及陶瓷丸粒。5. 根据权利要求1所述的提高铝合金焊接接头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高铝合金焊接接头疲劳强度的电化学抛光系统,其特征在于:包括:可更换的抛光头、高压气体装置、陶瓷喷丸存储装置、电化学抛光液存储装置、和智能化电化学抛光控制装置;高压气体装置、陶瓷喷丸存储装置、电化学抛光液存储装置、智能化电化学抛光控制装置均与抛光头相连;所述智能化电化学抛光控制装置内置专家数据库,专家数据库中包含各种推荐电化学抛光工艺参数;陶瓷喷丸存储装置,内储存有粒径为50um~80um的超细陶瓷丸粒;电化学抛光液存储装置内存贮有电化学抛光液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:付宁宁朱伟夏宁王红波丁洁琼张玉娟
申请(专利权)人:南京南车浦镇城轨车辆有限责任公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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