轨道车辆单层薄壁铝型材圆顶的MIG焊接方法技术

本发明专利技术公开了轨道车辆单层薄壁铝型材圆顶的MIG焊接方法，包括：制备平顶板组焊件：将第一平顶型材和两侧的第二平顶型材放置在工装的平顶正面支撑面上组装并进行焊缝的焊接；平顶板组焊件与边梁型材组对：将平顶板组焊件与边梁型材倒置在工装的圆顶反面支撑面上，并在Z轴向上向下施加压力，使其与工装贴合；背部弯梁焊接：将背部弯梁逐个焊接在组对后的平顶板组焊件和边梁型材上；平顶板组焊件与边梁型材焊接：将上述制得的平顶板组焊件倒置并固定于工装的圆顶正面支撑面上，并对平顶板组焊件与边梁型材的焊缝焊接；整体机加工；组装焊接一位端端板和二位端端板；调修、打磨、探伤。本发明专利技术极大减少焊接变形，减少人工调修成本和生产效率。产效率。

【技术实现步骤摘要】
轨道车辆单层薄壁铝型材圆顶的MIG焊接方法


[0001]本专利技术属于轨道车辆
，涉及一种轨道车辆单层薄壁铝型材圆顶使用MIG(熔化极惰性气体保护焊)焊接的方法。

技术介绍

[0002]圆顶作为轨道交通车辆中重要组成部件，目前国内地铁及动车主要采用的为双层结构型材配合搅拌摩擦焊的焊接方式进行生产制造。伴随着目前国内市场的高速发展，对轨道交通车辆轻量化及环保等方面的要求也越来越高，国内新兴结构设计的车辆逐渐将双层结构型材更改为单层结构型材，但不管双层结构还是单层结构两者的焊接方法一致，都是选择用搅拌摩擦焊的方式将型材组装完成后直接进行一次性焊接。
[0003]随着海外市场的不断发展，越来越多的海外产品涌入国内，对于海外设计的一种圆顶产品，其结构为单层型材，并要求使用MIG焊接方式进行制造。关于MIG焊和搅拌摩擦焊，前者热输入量大导致焊接变形量难以控制，对于生产制造增加了作业难度；且由于圆顶和平顶的型材挤压时减少费用共用一套模具，增加了后期圆顶组成由平板转换成弧形的难度。
[0004]针对此种结构及要求圆顶产品，需要制定一套完备的工艺方法用于生产。
[0005]现有的常规工艺流程为1)平顶板焊接、2)平顶板焊接件与边梁组对、3)平顶板焊接件与边梁焊接、4)背部弯梁焊接、5)整体机加工、6)配件组装焊接、7)调修、打磨、探伤。
[0006]按照现有的常规生产顺序，先焊接平顶板再与边梁组焊，最后焊接弯梁导致产品轮廓度无法保障，耗费大量人力进行调修，且外形弧度整体性较差，局部无弯梁支撑处仍会出现变形且难以调修情况存在，造成机加工不满足加工要求，产品整体质量较差。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种轨道车辆单层薄壁铝型材圆顶的MIG焊接方法，采取有效的装配顺序，也适用于单层薄壁铝型材平顶的MIG焊接，通过对焊接过程中设置合理的焊接顺序，合理的焊接参数，合理的工艺流程来解决试制过程中遇到的困难并提高生产效率，保障产品质量。
[0008]本专利技术的技术方案如下：
[0009]轨道车辆单层薄壁铝型材圆顶的MIG焊接方法，所述方法包括：
[0010]1)制备平顶板组焊件：将第一平顶型材和其两侧的第二平顶型材放置在工装的平顶正面支撑面上组装并进行焊缝的焊接；
[0011]2)平顶板组焊件与边梁型材组对：将所述平顶板组焊件与边梁型材倒置在工装的圆顶反面支撑面上，并在Z轴向上向下施加压力，使平顶板组焊件与边梁型材由平板弯曲成弧板并与工装贴合；
[0012]3)背部弯梁焊接：将背部弯梁逐个焊接在步骤2)组对后的平顶板组焊件和边梁型材上；
[0013]4)平顶板组焊件与边梁型材焊接：将步骤3)制得的包括背部弯梁、边梁型材的平顶板组焊件倒置并固定于工装的圆顶正面支撑面上，并对平顶板组焊件与边梁型材的焊缝焊接；
[0014]5)整体机加工；
[0015]6)组装焊接一位端端板和二位端端板；
[0016]7)调修、打磨、探伤。
[0017]进一步的，所述工装包括底座、龙门压紧机构、一位侧翻转机构、二位侧翻转机构和翻转装置，底座上垂直设有两个龙门压紧机构且龙门压紧机构沿底座长度方向前后移动，底座的两侧分别设有对应的一位侧翻转机构和二位侧翻转机构，每对所述一位侧翻转机构和二位侧翻转机构共同夹持并旋转一个翻转装置，翻转装置包括旋转轴以及旋转轴上分布的平顶正面支撑面、平顶反面支撑面、圆顶正面支撑面和圆顶反面支撑面。
[0018]进一步的，所述工装设有多对所述一位侧翻转机构和二位侧翻转机构；对应的，所述工装设有多个所述翻转装置。
[0019]进一步的，所述步骤1)：在型材组对过程中，将一端的第一平顶型材和第二平顶型材对齐处理，后续组装以此端面为X方向基准点；
[0020]将所述第一平顶型材和第二平顶型材这个整体的宽度方向两端固定防止焊后变形；在所述第一平顶型材和第二平顶型材的焊接处的背部设置垫块；
[0021]间断焊接：焊接长度为2300～2400mm且交错焊接；
[0022]使用轨道式龙门自动焊机替代人工焊接。
[0023]进一步的，所述步骤2)：平顶板组焊件与边梁型材由平板弯曲成弧板并与工装贴合面间隙≤0.5mm。
[0024]进一步的，所述步骤3)：将背部弯梁放置在步骤2)组对后的平顶板组焊件和边梁型材上，并从中心向两侧逐个焊接直到将所有背部弯梁焊接完成。
[0025]进一步的，所述步骤4)的焊缝焊接为间断焊接：焊接长度为2300～2400mm且交错焊接。
[0026]本专利技术的有益效果是：
[0027]本专利技术的生产工艺流程为1)平顶板焊接、2)平顶板焊接件与边梁组对、3)背部弯梁焊接、4)平顶板焊接件与边梁焊接、5)整体机加工、6)配件组装焊接、7)调修、打磨、探伤。
[0028]本专利技术通过调整焊接顺序及流程，改进产品焊后变形量，保障圆顶产品最终轮廓度要求。本专利技术将产品的生产流程进行细化，形成生产方法。
[0029]按照本专利技术方法操作，极大减少焊接变形，减少人工调修成本和生产效率；同时本专利技术方法也适用于同类型单层薄壁铝型材平顶的MIG焊接，对于其他产品工艺生产也具体借鉴意义。
附图说明
[0030]图1为圆顶正面示意图；
[0031]图2为圆顶反面示意图；
[0032]图3为步骤1)平顶板组焊件在宽度方向的端面剖视图；
[0033]图4为步骤1)平顶板组焊件的焊接顺序图；
[0034]图5为步骤1)平顶板组焊件示意图；
[0035]图6为步骤2)平顶板组焊件与边梁组对示意图；
[0036]图7为步骤3)背部弯梁焊接示意图；
[0037]图8为步骤4)平顶板组焊件与边梁组对焊接示意图；
[0038]图9为本焊接工装的整体结构图；
[0039]图10为底座示意图；
[0040]图11为龙门压紧机构示意图；
[0041]图12为一位侧翻转机构示意图；
[0042]图13为二位侧翻转机构示意图；
[0043]图14为翻转装置示意图；
[0044]图15为底座的纵梁放大图；
[0045]图16为龙门压紧机构的气缸、压块放大图；
[0046]图17为一位侧翻转机构放大图；
[0047]图18为二位侧翻转机构放大图；
[0048]图19为翻转装置中A面、C面上的气缸压紧块示意图；
[0049]图20为图19的气缸压紧块放大图；
[0050]图中标记为：
[0051]E、第一平板型材，F、第二平板型材，G、边梁型材，I、背部弯梁，J、一位端端板，K、二位端端板；
[0052]1、底座，2、龙门压紧机构，3、一位侧翻转机构，4、二位侧翻转机构，5、翻转装置；21、气缸，22、压块；41、限位螺栓；51、气缸压紧块；A、平顶正面支撑面，B、平顶反面支撑面，C、圆顶正面支撑面，D、圆顶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.轨道车辆单层薄壁铝型材圆顶的MIG焊接方法，其特征在于，所述方法包括：1)制备平顶板组焊件：将第一平顶型材和其两侧的第二平顶型材放置在工装的平顶正面支撑面上组装并进行焊缝的焊接；2)平顶板组焊件与边梁型材组对：将所述平顶板组焊件与边梁型材倒置在工装的圆顶反面支撑面上，并在Z轴向上向下施加压力，使平顶板组焊件与边梁型材由平板弯曲成弧板并与工装贴合；3)背部弯梁焊接：将背部弯梁逐个焊接在步骤2)组对后的平顶板组焊件和边梁型材上；4)平顶板组焊件与边梁型材焊接：将步骤3)制得的包括背部弯梁、边梁型材的平顶板组焊件倒置并固定于工装的圆顶正面支撑面上，并对平顶板组焊件与边梁型材的焊缝焊接；5)整体机加工；6)组装焊接一位端端板和二位端端板；7)调修、打磨、探伤。2.如权利要求1所述的轨道车辆单层薄壁铝型材圆顶的MIG焊接方法，其特征在于，所述工装包括底座、龙门压紧机构、一位侧翻转机构、二位侧翻转机构和翻转装置，底座上垂直设有两个龙门压紧机构且龙门压紧机构沿底座长度方向前后移动，底座的两侧分别设有对应的一位侧翻转机构和二位侧翻转机构，每对所述一位侧翻转机构和二位侧翻转机构共同夹持并旋转一个翻转装置，翻转装置包括旋转轴以及旋转轴上分布的平顶正面支撑面、平顶反面支撑面、圆顶正面支撑面和圆顶反面支撑面。3.如权利要求2所述的轨道车辆单层薄壁铝型材圆顶的MIG焊接方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚世捐，杨代立，于馨智，
申请(专利权)人：南京雷尔伟新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：