铝合金地铁牵枕缓焊接变形控制及组焊工艺研究

发布时间：2017-08-08 22:25

  本文关键词：铝合金地铁牵枕缓焊接变形控制及组焊工艺研究

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【摘要】：地铁车辆底架的牵枕缓作为整个车体结构的核心部件,具有承载力大并承受动载荷的特点。牵枕缓是由铝合金厚板组成的焊接结构,通过下料、折弯、焊接等工序生产而成,其结构具有焊缝密集、焊道大而多及焊缝结构复杂的特点,由于结构特点导致牵枕缓的焊接变形很大且难于控制,这成为牵枕缓工艺上的核心控制点。本文首先通过对牵枕缓根据接头进行分类,根据EN 15614-2标准,进行了5项接头的焊接工艺评定。结果表明,6000系铝合金材料的焊接性完全满足工艺要求,可用于制作城轨铝合金车辆牵枕缓的结构材料。从结构设计入手,根据底架的装配要求,考虑装配公差及工艺合理性,制定了牵枕缓各组成部件及总成的技术要求,并制定了技术要求中各控制项点的检测位置图。通过实验发现,在自由状态下,焊接变形将导致牵枕缓各部件和总成的尺寸和形位公差绝大多数出现超标,不满足技术要求。通过分析牵枕缓焊接变形的产生原因,提出了预留工艺放量、制作专用工装和采用整体翻转组焊夹具结合变位机保证绝大多数焊缝能在水平位置组焊等措施来控制焊接变形。结果表明,枕梁机加平面度控制在0.3mm,整体对称度控制在3mm内,整体平面度控制在2.5mm内,车钩座垂直度控制在2mm内,各装配尺寸均符合后续接口要求,焊缝质量满足质量标准。通过15列车牵枕缓的装车验证,牵枕缓的制造工艺是稳定有效的,并以良好的产品质量赢得客户的认可,提升了公司铝合金焊接的知名度,产生了巨大的广告效应。
【关键词】：铝合金车体 牵枕缓 组焊工艺 焊接变形控制
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U270.6;TG404
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 本课题研究的背景和意义10-11
• 1.2 铝合金车辆结构特点及发展现状11-15
• 1.2.1 铝合金车辆的结构特点11-12
• 1.2.2 国内外铝合金车辆的发展现状12-15
• 1.3 铝合金的焊接变形15-18
• 1.3.1 焊接变形的分类15-17
• 1.3.2 铝合金焊接缺陷介绍17
• 1.3.3 焊接变形的预测方法17-18
• 1.3.4 焊接变形的控制方法18
• 1.4 牵枕缓组焊工艺及工装的研究18-19
• 1.5 牵枕缓质量控制的研究19
• 1.6 本项目研究的内容19-20
• 第2章 试验用材料与焊接工艺评定20-31
• 2.1 焊接母材性能20-21
• 2.2 焊丝性能21
• 2.3 材料焊接性分析21-22
• 2.4 焊接工艺评定22-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第3章 牵枕缓的结构特点及技术要求31-39
• 3.1 牵枕缓组成结构及技术要求31-34
• 3.2 牵引梁结构及技术要求34-35
• 3.3 枕梁组成结构及技术要求35-36
• 3.4 车钩座组成结构及技术要求36-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第4章 牵枕缓焊接变形分析与控制39-65
• 4.1 牵引梁焊接变形及控制方法39-43
• 4.1.1 焊接工艺路线39
• 4.1.2 焊接变形测量39-40
• 4.1.3 控制方法40-41
• 4.1.4 改进措施及实施效果41-43
• 4.2 枕梁焊接变形及控制方法43-49
• 4.2.1 工艺路线43
• 4.2.2 焊接变形测量43-44
• 4.2.3 控制方法44-45
• 4.2.4 改进措施及实施效果45-49
• 4.3 车钩座组成焊接变形分析及控制方法49-57
• 4.3.1 车钩座组成工艺路线49
• 4.3.2 车钩座组成焊接变形测量49-50
• 4.3.3 控制方法50-51
• 4.3.4 改进措施及实施效果51-57
• 4.4 牵枕缓总成焊接变形及控制方法57-64
• 4.4.1 牵枕缓总成工艺路线57
• 4.4.2 牵枕缓总成焊接变形测量57-59
• 4.4.3 控制方法59
• 4.4.4 改进措施及实施效果59-64
• 4.5 本章小结64-65
• 第5章 牵枕缓应用验证65-71
• 5.1 底架组焊工位的验证65-67
• 5.2 转向架组装工位的验证67-68
• 5.3 质量稳定性验证及产生的经济效益68-70
• 5.4 本章小结70-71
• 结论71-72
• 参考文献72-77
• 致谢77-78
• 个人简历78

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本文编号：642347