2023年第3期热加工www.mw1950.com69焊接与切割Welding&Cutting铝合金地铁侧墙轮廓度控制李国伟,王小兵,周庆赞,王安平,蒋磊中车成都机车车辆有限公司四川成都610511摘要:针对铝合金地铁车辆侧墙焊接后表面轮廓度超差问题,通过对比试验,最终形成以选择合理的焊接参数、预置反变形与火焰调修相结合的方式,实现对侧墙轮廓度的控制,最终满足相关制造工艺要求。关键词:铝合金地铁;焊接参数;反变形;火焰调修;轮廓度控制1序言随着地铁车辆逐步向轻量化、模块化方向发展,地铁车体的制造经历了由碳素钢、不锈钢材质向铝合金材质的转变。相比碳素钢和不锈钢车体,铝合金车体具有质量轻、耐腐蚀、外观平整度好且容易制造复杂曲面及比强度高等优势,在世界各国轨道交通行业均得到了广泛应用。铝合金车体是由底架、侧墙、端墙和车顶组成的一个封闭六面体,各个大部件模块的制造及最后的总组均采用焊接工艺。大量焊接势必引起焊接变形,如果不加以控制,则将严重影响车体强度和外观质量。侧墙作为铝合金地铁车辆不可或缺的大部件模块之一,总组时与车顶、端墙、底架通过焊接方式将车体封闭为鼓形结构(见图1)。侧墙结构主要由若干块铝合金中空挤压型材单元插接组焊而成。本文以国内某地铁项目侧墙大部件为例,对其生产过程中轮廓度的控制展开研究。一般都采用熔深大、熔敷效率高的MIG焊。铝合金的线膨胀系数约为钢的2倍,凝固时体积收缩率约为6.5%,焊接量越大时,热输入量也越大,焊后导致的变形和应力也就越大。侧墙板焊缝为单V形的对接焊缝,此类焊缝的焊接主要会引起两个方向的角度变形,分别为纵向收缩引起的挠曲角度变形、横向收缩引起的弯曲角度变形[1],此外还会导致两个方向的收缩变形,分别为沿着焊缝方向的收缩变形、横向收缩引起的宽度收缩变形[2]。引起侧墙板轮廓度超差的主要是横向收缩引起的弯曲角度变形,生产中需要使用压紧器等刚性固定方式对此类变形加以控制。因此,为了减少焊接变形,在焊接过程中需要严格控制焊缝的热输入量,优化焊接顺序,选用合理的焊接参数[3]。2.2侧墙板组焊后轮廓度超差问题分析侧墙组焊工序正反组工装胎位均采用尼龙垫块作为底座,垫块加工安装后必须保证与侧墙板表面密贴,且同一位置上的所有垫块高度保持相同,误差<1mm,工装胎位局部如图2所示。通信作者:李国伟,现主要从事铝合金地铁焊接工作,E-mail:947849660@qq.com。图1车体结构示意图2工装胎位局部示意2现状分析2.1铝合金的焊接特性由于...