地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法.pdf

本发明公开了地铁铝合金中部侧墙板的焊接工艺，母材选取6005A-T6铝合金板材，填充材料选取AlMg4.5MnZr，焊接方法采用MIG手工焊和机器人焊接，焊接时保护气体采用高纯氩气，具体包括：1)清洗打磨母材焊缝周边区域，2)将1)处理后的铝合金板材组对反装在焊接模具上，3)首先反面点焊固定2)的组对板材，然后正面点焊固定组对板材，4)采用MIG焊接机器人双丝焊接满焊3)的反装焊缝，5)将4)焊接所得板材吊装至正装，然后双丝焊接方式满焊3)中正装焊缝，6)清理焊缝得产品。本发明的焊接方法，优化了焊接步骤、焊接工艺、焊接材料、焊接设备及焊接环境，避免了焊缝缺陷，提高了产品力学性能及质量稳定性。

权利要求书
1.  地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法，其特征在于：母材选取6005A-T6铝合金板材，填充材 料选取AlMg4.5MnZr，焊接方法采用MIG手工焊和机器人焊接，焊接时保护气体采用高 纯氩气，具体包括以下步骤：
1)焊前准备：清洗打磨母材焊缝周边区域，去除氧化层及杂质；
2)组对安装：将1)处理后的铝合金板材组对反装在焊接模具上，调整各板材位置，使各 板材之间的焊接缝隙为0.5～0.8mm；
3)点焊固定：首先采用MIG手工焊反面点焊固定2)的组对板材，然后正面点焊固定组 对板材，点焊时单个焊缝长度为45-55mm，各焊点间距为1.5-2m；
4)反装满焊：采用MIG焊接机器人双丝焊接满焊3)的反装焊缝，焊接时前丝功率控制 范围：60～80％，后丝功率控制范围：50～65％；
5)正装满焊：将4)焊接所得板材吊装至正装，然后双丝焊接方式满焊3)中正装焊缝；
6)焊后清理：清理焊缝得产品。

2.  根据权利要求1所述地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法，其特征在于：所选铝合金板材长 度为10-25m，厚度为60-130mm，宽度为300-700mm。

3.  根据权利要求1所述地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法，其特征在于：步骤1)焊前准备时 打磨清洗范围为焊缝周边40-60mm范围内的区域，打磨深度不超过0.2mm，且打磨纹路 平行于焊缝方向。

4.  根据权利要求1所述地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法，其特征在于：焊接时环境温度不 低于18℃，湿度不高于60％。

5.  根据权利要求1所述地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法，其特征在于：步骤4)反装满焊之 前还包括预处理反装点焊的步骤，步骤5)正装满焊之前还包括预处理正装点焊的步骤； 预处理正反装点焊时彻底清除点固焊点的缺陷及杂质，并使得点固焊点的起弧与收弧端 具有一定坡度。

6.  根据权利要求1所述地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法，其特征在于：步骤2)组对安装时 共选取4块铝合金板材，按安装位置依次为A、B、C、D；步骤3)点焊固定时按照反装 焊缝AB—正装焊缝AB—反装焊缝BC—正装焊缝BC—反装焊缝CD—正装焊缝CD的 顺序进行。

7.  根据权利要求1或5所述地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法，其特征在于：步骤3)点焊固 定时第一个点焊段距起弧端不小于200mm，最后一个点焊段距末尾端100-200mm，各铝 合金板材点焊固定后整体错边量不大于0.5mm，保证焊后整体组对宽度为 1892mm-1894mm。

8.  根据权利要求5所述地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法，其特征在于：步骤3)反装满焊之 前需预处理反装点焊，步骤4)正装满焊之前需预处理正装点焊，处理时按照反装点焊AB 预处理—反装焊缝AB满焊—反装点焊BC预处理—反装焊缝BC满焊—反装点焊CD预 处理—反装焊缝CD满焊—正装点焊AB预处理—正装焊缝AB满焊—正装点焊BC预处 理—正装焊缝BC满焊—正装点焊CD预处理—正装焊缝CD满焊。

9.  根据权利要求1-8任意一项所述地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法，其特征在于：反装满焊 和正装满焊之前还包括在每条焊缝添加引弧板的步骤，所述引弧板材质与母材材质相同， 规格为60×100×6mm。

说明书地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法
技术领域
本发明属于铝合金领域，涉及铝合金焊接成型方法，特别涉及一种地铁车厢用铝合金侧墙焊 接方法。
背景技术
随着科学技术的不断发展，地铁在各个城市得到了广泛应用。轨道车辆的不断提速，对 车辆的安全运行提出了越来越高的要求，其中，轨道车辆车体的质量和焊接性能对车辆的安 全运行具有举足轻重的作用。
现有技术中，由于铝合金的焊接性能较差，极易出现焊接变形及焊缝缺陷，不能满足轨 道车辆车体在高速运行时的力学性能要求。
因此，如何满足地铁车体对铝合金中部侧墙的要求，成为本领域技术人员所要解决的重 要技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法，母材选取6005A-T6铝合金板材，填充材料选取 AlMg4.5MnZr，焊接方法采用MIG手工焊和机器人焊接，焊接时保护气体采用高纯氩气，具 体包括以下步骤：
1)焊前准备：清洗打磨母材焊缝周边区域，去除氧化层及杂质；
2)组对安装：将1)处理后的铝合金板材组对反装在焊接模具上，调整各板材位置，使各 板材之间的焊接缝隙为0.5～0.8mm；
3)点焊固定：首先采用MIG手工焊反面点焊固定2)的组对板材，然后正面点焊固定组 对板材，点焊时单个焊缝长度为45-55mm，各焊点间距为1.5-2m；
4)反装满焊：采用MIG焊接机器人双丝焊接满焊3)的反装焊缝，焊接时前丝功率控制 范围：60～80％，后丝功率控制范围：50～65％；
5)正装满焊：将4)焊接所得板材吊装至正装，然后双丝焊接方式满焊3)中正装焊缝；
6)焊后清理：清理焊缝得产品。
作为本发明的优选，所选铝合金板材长度为10-25m，厚度为60-130mm，宽度为 300-700mm。
作为本发明的优选，步骤1)焊前准备时打磨清洗范围为焊缝周边40-60mm范围内的区 域，打磨深度不超过0.2mm，且打磨纹路平行于焊缝方向。
作为本发明的优选，焊接时环境温度不低于18℃，湿度不高于60％。
作为本发明的优选，步骤4)反装满焊之前还包括预处理反装点焊的步骤，步骤5)正装满 焊之前还包括预处理正装点焊的步骤；预处理正反装点焊时彻底清除点固焊点的缺陷及杂质， 并使得点固焊点的起弧与收弧端具有一定坡度。
作为本发明的优选，步骤2)组对安装时共选取4块铝合金板材，按安装位置依次为A、 B、C、D；步骤3)点焊固定时按照反装焊缝AB—正装焊缝AB—反装焊缝BC—正装焊缝BC —反装焊缝CD—正装焊缝CD的顺序进行。
作为本发明的优选，步骤3)点焊固定时第一个点焊段距起弧端不小于200mm，最后一个 点焊段距末尾端100-200mm，各铝合金板材点焊固定后整体错边量不大于0.5mm，保证焊后 整体组对宽度为1892mm-1894mm。
作为本发明的优选，步骤3)反装满焊之前需预处理反装点焊，步骤4)正装满焊之前需预 处理正装点焊，处理时按照反装点焊AB预处理—反装焊缝AB满焊—反装点焊BC预处理— 反装焊缝BC满焊—反装点焊CD预处理—反装焊缝CD满焊—正装点焊AB预处理—正装焊 缝AB满焊—正装点焊BC预处理—正装焊缝BC满焊—正装点焊CD预处理—正装焊缝CD 满焊。
作为本发明的优选，反装满焊和正装满焊之前还包括在每条焊缝添加引弧板的步骤，所 述引弧板材质与母材材质相同，规格为60×100×6mm。
本发明的有益效果在于：
本发明的焊接方法，大优化了焊接步骤、焊接工艺、焊接材料、焊接设备及焊接环境， 有效控制变形量及错边量，避免了焊缝缺陷，提高了产品力学性能及质量稳定性，解决了常 规焊接方法所得到铝合金侧墙不能满足地铁使用要求的问题。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为实施例1反装固定时结构示意图；
图2为点焊固定后侧墙板的横截面图；
图3为实施例1正装固定时结构示意图；
图4为实施例1焊接完成后中部侧墙板的横截面图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1：
如图1-4所示，本实施例地铁车厢用铝合金侧墙焊接方法，母材选取6005A-T6铝合金板 材，填充材料选取AlMg4.5MnZr，焊接方法采用MIG手工焊和机器人焊接，焊接时保护气 体采用高纯氩气，具体包括以下步骤：
1)焊前准备：清洗打磨母材焊缝周边区域，去除氧化层及杂质；
2)组对安装：将1)处理后的铝合金板材组对反装在焊接模具上，调整各板材位置，使各 板材之间的焊接缝隙为0.5～0.8mm；
3)点焊固定：首先采用MIG手工焊反面点焊固定2)的组对板材，然后正面点焊固定组 对板材，点焊时单个焊缝长度为45-55mm，各焊点间距为1.5-2m；
4)反装满焊：采用MIG焊接机器人双丝焊接满焊3)的反装焊缝，焊接时前丝功率控制 范围：60～80％，后丝功率控制范围：50～65％；
5)正装满焊：将4)焊接所得板材吊装至正装，然后双丝焊接方式满焊3)中正装焊缝；
6)焊后清理：焊接结束后，空置冷却至室温，松开夹具，使用抹布擦除焊缝黑灰，焊缝 边缘的母材清理不干净使用手刷进行清理，保证焊缝不被破坏，用风铣刀去除引弧﹑收弧板， 不允许强力锤击；
7)焊后检验：按照图纸及相关技术协议对焊缝进行检验，保存检验记录，对修补焊缝按 原检验要求重新进行检验；
8)调修：将烤枪调成中间蓝火长度10～15mm，用蓝火尖均匀对焊缝进行加热；加热速 度为50～90cm/min；严格控制加热温度在120～200℃。
作为本发明的优选，所选铝合金板材长度为10-25m，厚度为60-130mm，宽度为 300-700mm。
本实施例中，步骤1)焊前准备时打磨清洗范围为焊缝周边40-60mm范围内的区域，打 磨深度不超过0.2mm，且打磨纹路平行于焊缝方向。
本实施例中，焊接时环境温度不低于18℃，湿度不高于60％。
本实施例中，步骤4)反装满焊之前还包括预处理反装点焊的步骤，步骤5)正装满焊之前 还包括预处理正装点焊的步骤；预处理正反装点焊时彻底清除点固焊点的缺陷及杂质，并使 得点固焊点的起弧与收弧端具有一定坡度。
作为本实施例的优选，步骤2)组对安装时共选取4块铝合金板材，按安装位置依次为A、 B、C、D；步骤3)点焊固定时按照反装焊缝AB—正装焊缝AB—反装焊缝BC—正装焊缝BC —反装焊缝CD—正装焊缝CD的顺序进行。
作为本实施例的优选，步骤3)点焊固定时第一个点焊段距起弧端不小于200mm，最后一 个点焊段距末尾端100-200mm，各铝合金板材点焊固定后整体错边量不大于0.5mm，保证焊 后整体组对宽度为1892mm-1894mm。
作为本实施例的优选，步骤3)反装满焊之前需预处理反装点焊，步骤4)正装满焊之前需 预处理正装点焊，处理时按照反装点焊AB预处理—反装焊缝AB满焊—反装点焊BC预处理 —反装焊缝BC满焊—反装点焊CD预处理—反装焊缝CD满焊—正装点焊AB预处理—正装 焊缝AB满焊—正装点焊BC预处理—正装焊缝BC满焊—正装点焊CD预处理—正装焊缝 CD满焊。
作为本实施例的优选，反装满焊和正装满焊之前还包括在每条焊缝添加引弧板的步骤， 所述引弧板材质与母材材质相同，规格为60×100×6mm。
本实施例的焊接方法，大优化了焊接步骤、焊接工艺、焊接材料、焊接设备及焊接环境， 有效控制变形量及错边量，避免了焊缝缺陷，提高了产品力学性能及质量稳定性，解决了常 规焊接方法所得到铝合金侧墙不能满足地铁使用要求的问题。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述 优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和 细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。