一种车桥桥壳中段与轴头的焊接方法技术

本发明专利技术涉及一种车桥桥壳中段与轴头的焊接方法，属于汽车制造技术领域。技术方案是包括以下步骤：步骤一：将桥壳中段和轴头加工坡口，进行组装、实施定位焊，形成待焊桥壳；步骤二：待焊桥壳转动，进行全熔透打底焊；步骤三：待焊桥壳转动，GMAW焊进行填充焊、盖面焊，完成桥壳中段和轴头环焊缝的焊接。本发明专利技术的有益效果：采用激光

【技术实现步骤摘要】
一种车桥桥壳中段与轴头的焊接方法


[0001]本专利技术涉及一种车桥桥壳中段与轴头的焊接方法，属于汽车制造


技术介绍

[0002]车桥桥壳是汽车驱动桥的总要组成部分，主要由桥壳中段部分和两端的轴头组成，承受动载荷和静载荷所形成的弯矩和扭矩，起到承重和传力的作用，是汽车的关键部件之一。桥壳轴头用于安装轮毂总成合件，其加工精度和与桥壳中段的同轴度要求十分严格。因此，桥壳中段和轴头之间的焊缝质量至关重要，直接影响整个车桥质量，关系到汽车的行驶安全和乘客生命。
[0003]目前，桥壳中段和轴头之间常用采用开坡口的熔化极电弧焊或摩擦焊的方式进行焊接，例如中国专利“一种用于重型卡车车桥焊接设备，申请号：202010362248.8”和发表在《现代制造技术与装备》杂志2020年第9期的文献“汽车车桥的柔性自动化焊接控制系统研究”均采用熔化极电弧焊方法进行焊接；发表在《现代零部件》杂志2014年第5期的文献“车桥桥壳中段与成品轴头摩擦焊工艺”和专利“车桥轴头焊接设备，专利号：ZL 200920153788.4”等均采用摩擦焊工艺进行焊接。传统的电弧焊焊接效率低，热输入大，尤其是容易产生焊接变形，影响焊后轴头与桥壳中段的同轴度和精度，并且容易产生气孔、夹渣、未熔合等焊接缺陷。采用摩擦焊时，由于焊接前不能将轴头和车桥中段定位组装，为保证焊后精度，对焊接工装要求十分严格，并且焊后一般需要机加工去除飞边，影响焊接效率。
[0004]已有研究表明，激光
‑
电弧复合焊焊后变形小，能实现全熔透焊接，但由于激光束穿透工件形成“匙孔”，焊缝背面会产生大量飞溅和烟尘，需进行打磨和清理才能满足车桥使用要求；而采用“非穿孔”模式时，激光
‑
电弧复合焊缝根部存在大量气孔，焊接综合性能变差，不能满足要求。如何采用激光
‑
电弧复合焊方法进行桥壳中段与轴头焊接并避免产生上述缺陷，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的是提供一种车桥桥壳中段与轴头的焊接方法，坡口填充量少，焊接效率高；焊缝热输入小，工件变形小，焊后桥壳中段和轴头的同轴度精度高；不需要处理焊缝内外表面飞溅或烟尘，焊接质量高，解决
技术介绍
中存在的上述问题。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种车桥桥壳中段与轴头的焊接方法，包括以下步骤：步骤一：将桥壳中段和轴头加工坡口，进行组装、实施定位焊，形成待焊桥壳；步骤二：待焊桥壳转动，进行全熔透打底焊；步骤三：待焊桥壳转动，GMAW焊进行填充焊、盖面焊，完成桥壳中段和轴头环焊缝的焊接；所述步骤一，桥壳中段和轴头组装过程中通过定位环进行定位，定位环分别与桥
壳中段和轴头的内壁形成间隙配合，确保桥壳中段和轴头的同轴度和组装精度；所述步骤二待焊桥壳转动，采用激光
‑
GMAW复合焊进行打底焊，激光束穿过坡口根部，在激光束和电弧的共同作用下，实现完全焊透。
[0007]所述步骤一桥壳中段和轴头加工坡口，坡口形式为Y形，坡口角度α0为40～60
°
,钝边d1为2
‑
6mm。
[0008]所述定位环上设置凹槽，定位环安装时凹槽与坡口匹配，位于坡口下方；凹槽深度d2为3
‑
5mm，凹槽宽度w为10
‑
30mm，凹槽底部板厚d3为3
‑
8mm；所定位环上均匀设置4
‑
20个泄压孔。
[0009]所述步骤二采用激光
‑
GMAW复合焊进行打底焊，激光
‑
GMAW复合焊包含激光束和GMAW电弧，沿焊接方向，激光束在前，GMAW电弧在后，采用下坡焊；激光
‑
GMAW复合焊中激光束与GMAW焊丝的夹角为20～40
°
，光丝间距为1～5mm；GMAW焊丝与水平方向夹角α1为85～95
°
，GMAW焊丝与待焊桥壳接触点O1到经过轴头中轴线竖直平面的距离d4为轴头内径的0.15～0.35倍；激光功率为4～8kW，焊接电流为260～350A，焊接速度为600～1500mm/min，离焦量为0～+10m。
[0010]本专利技术所涉及GMAW全拼是gas metal arc welding(熔化极气体保护焊)，是一种在气体保护下，利用焊丝和焊件之间的电弧熔化连续给送的焊丝和母材，形成熔池和焊缝的焊接方法。
[0011]本专利技术的有益效果：采用激光
‑
电弧复合焊方法进行桥壳中段与轴头焊接，坡口填充量少，焊接效率高；焊缝热输入小，工件变形小，焊后桥壳中段和轴头的同轴度精度高；不需要处理焊缝内外表面飞溅或烟尘，焊接质量高。
附图说明
[0012]图1是本专利技术实施例桥壳总成示意图；图2是本专利技术实施例焊接坡口局部放大图；图3是本专利技术实施例步骤二中激光
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GMAW复合焊焊接位置示意图；图4是本专利技术实施例的焊缝表面成形照片；图5是本专利技术实施例焊缝截面照片；图6是本专利技术实施例焊缝背面飞溅及烟尘情况；图中：1、轴头，2、桥壳中段，3、焊缝，4、定位环，5、凹槽，6、泄压孔，7、GMAW焊丝，8、激光束，d1、钝边，d2、凹槽深度，d3、凹槽底部板厚，d4、GMAW焊丝与待焊桥壳接触点O1到经过轴头中轴线竖直平面的距离，w、凹槽宽度，α0、坡口角度，α1、GMAW焊丝与水平方向夹角。
具体实施方式
[0013]以下结合附图，通过实施例对本专利技术做进一步说明。
[0014]一种车桥桥壳中段与轴头的焊接方法，包括以下步骤：步骤一：将桥壳中段和轴头加工坡口，进行组装、实施定位焊，形成待焊桥壳；步骤二：待焊桥壳转动，进行全熔透打底焊；步骤三：待焊桥壳转动，GMAW焊进行填充焊、盖面焊，完成桥壳中段和轴头环焊缝的焊接；
所述步骤一，桥壳中段和轴头组装过程中通过定位环4进行定位，定位环4分别与桥壳中段2和轴头1的内壁形成间隙配合，确保桥壳中段和轴头的同轴度和组装精度；所述步骤二待焊桥壳转动，采用激光
‑
GMAW复合焊进行打底焊，激光束8穿过坡口根部，在激光束和电弧的共同作用下，实现完全焊透。
[0015]所述步骤一桥壳中段和轴头加工坡口，坡口形式为Y形，坡口角度α0为40～60
°
,钝边d1为2
‑
6mm。
[0016]所述定位环4上设置凹槽5，定位环安装时凹槽5与坡口匹配，位于坡口下方；凹槽深度d2为3
‑
5mm，凹槽宽度w为10
‑
30mm，凹槽底部板厚d3为3
‑
8mm；所定位环上均匀设置4
‑
20个泄压孔6。
[0017]所述步骤二采用激光
‑
GMAW复合焊进行打底焊，激光
‑
GMAW复合焊包含激光束和GMAW电弧，沿焊接方向，激光束在前，GMAW电弧在后，采用下坡焊；激光
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GMAW复合焊中激光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车桥桥壳中段与轴头的焊接方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：将桥壳中段和轴头加工坡口，进行组装、实施定位焊，形成待焊桥壳；步骤二：待焊桥壳转动，进行全熔透打底焊；步骤三：待焊桥壳转动，GMAW焊进行填充焊、盖面焊，完成桥壳中段和轴头环焊缝的焊接；所述步骤一，桥壳中段和轴头组装过程中通过定位环（4）进行定位，定位环（4）分别与桥壳中段（2）和轴头（1）的内壁形成间隙配合，确保桥壳中段和轴头的同轴度和组装精度；所述步骤二待焊桥壳转动，采用激光
‑
GMAW复合焊进行打底焊，激光束（8）穿过坡口根部，在激光束和电弧的共同作用下，实现完全焊透。2.根据权利要求1所述的一种车桥桥壳中段与轴头的焊接方法，其特征在于：所述步骤一桥壳中段和轴头加工坡口，坡口形式为Y形，坡口角度α0为40～60
°
,钝边d1为2
‑
6mm。3.根据权利要求1或2所述的一种车桥桥壳中段与轴头的焊接方法，其特征在于：所述定位环（4）上设置凹槽（5），定位环安装时凹槽（5）与坡口匹配，位于坡口下方；凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕学松，侯艳喜，尚鹏，柳春恕，马瑞芳，
申请(专利权)人：唐山开元自动焊接装备有限公司，
类型：发明
国别省市：