地鐵用鋁合金車頂邊梁焊接工藝的制作方法

本發明屬于鋁合金焊接技術領域，具體涉一種地鐵用鋁合金車頂邊梁焊接工藝。

背景技術：

地鐵用鋁合金車頂邊梁焊接過程對工件的組隊裝配、焊接工藝的要求較高，稍有偏差，即可能造成產品變形嚴重，影響后續裝配，焊縫質量差，返修率高，影響產品合格率的問題，由此導致焊后產品尺寸難以達到客戶標準要求。另外，常規的鋁合金地鐵車頂邊梁焊接工藝還存在工序繁雜，綜合成本高等問題。

為了提高我公司鋁合金地鐵車頂邊梁類產品的焊縫質量及整體尺寸要求，提高產品合格率，降低生產制造工時，使工人能夠穩定、方便、快捷、準確、高質量的完成生產制造組對裝配焊接調修等工作，特此重新設計一種地鐵車頂邊梁焊接工藝。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的在于提供地鐵用鋁合金車頂邊梁焊接工藝。

為達到上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現的：

本發明提供的地鐵用鋁合金車頂邊梁焊接工藝，所述車頂邊梁由兩部分邊梁型材焊接而成，焊接時分兩階段進行，首先通過手工點固焊接，然后通過機器人自動焊接，具體包括如下步驟：

1)、手工點固焊接

1.1)、正裝組對：將上述兩部分邊梁型材正裝在專用工裝的相應位置后壓緊固定；

1.2)、正面點固：對已完成正裝組對的車頂邊梁的凸面焊縫進行手動點焊，其焊接電流為200～220A，焊接速度為19～21mm/s，焊接方式為PA平位置焊接；

1.3)、反面點固：對已完成正裝組對的車頂邊梁的凹面焊縫進行手動點焊，其焊接電流為180～200A，焊接速度為19～22mm/s，焊接方式為PE仰位置焊接；

本階段焊接時，車頂邊梁在凹面焊縫上具有與凸面焊縫相同位置的若干均布的點固位置，其中，第一個點固位置距起弧端100～150mm，最后一個點固位置距收弧端100～200mm，兩兩相鄰的點固位置間的間距為2000mm，任一點固位置的點固焊縫有效長度為45～55mm；

2)、機器人自動焊接

2.1)、正裝焊接：采用激光跟蹤加雙絲聯動焊接凸面焊縫；

2.2)、反裝固定：將車頂邊梁反裝在專用工裝的相應位置后壓緊固定；

2.3)、反裝焊接：采用激光跟蹤加雙絲聯動焊接凹面焊縫；

本階段正、反裝焊接時的焊接參數相同，其中，前絲：電流為235～255A，電壓為24.0V，速度為85～95cm/min，弧長為-2～9％；后絲：電流為200～225A，電壓為23.8V，速度為85～95cm/min，弧長為4～14％。

進一步，在步驟1)中，焊接設備為TPS5000-福尼斯焊機，保護氣體為30％He+0.015％N2+70％Ar。

進一步，在步驟2)中，焊接設備為RTI370S-IGM焊接機器人，保護氣體為99.999％Ar。

進一步，在步驟2.2)中，車頂邊梁與專用工裝之間添加有專用墊塊，預制反變形。

進一步，在步驟2.3)中，用壓鐵對凹面焊縫附近進行鎮壓。

本發明的有益技術效果是：本發明對車體邊梁的組件數量、形狀進行了改進，并對焊接順序及焊接工藝參數進行了優化，使得工作效率及產品的成品率得到了大幅度的提升，降低了產品返修率，控制了產品焊縫質量的同時產品焊后尺寸也符合圖紙標準，同時降低了焊接工時。

本發明的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。

附圖說明

為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述，其中：

圖1為本發明正裝組對后的結構示意圖；

圖2為本發明手動點固焊接中的點固位置示意圖；

附圖標記：1為凸面焊縫，2為凹面焊縫，3為點固位置，A為邊梁型材，B為邊梁型材。

具體實施方式

以下將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述；應當理解，優選實施例僅為了說明本發明，而不是為了限制本發明的保護范圍。

如圖1所示，本實施例地鐵用鋁合金車頂邊梁由邊梁型材A和B焊接而成。

本實施例分兩階段對該車頂邊梁進行焊接，首先通過手工點固焊接，然后通過機器人自動焊接，具體如下：

1)、手工點固焊接

1.1)、正裝組對：將空心狀的邊梁型材A和B正裝在專用工裝(未畫出)的相應位置后壓緊固定；

1.2)、正面點固：對已完成正裝組對的車頂邊梁的凸面焊縫1進行手動點焊，其焊接電流為210A，焊接速度為20mm/s，焊接方式為PA平位置焊接；

1.3)、反面點固：對已完成正裝組對的車頂邊梁的凹面焊縫2進行手動點焊，其焊接電流為190A，焊接速度為21mm/s，焊接方式為PE仰位置焊接；

如圖2所示，本階段焊接時，車頂邊梁在凹面焊縫2上具有與凸面焊縫1相同位置的若干均布的點固位置3，其中，第一個點固位置3距起弧端120mm，最后一個點固位置3距收弧端150mm，兩兩相鄰的點固位置3間的間距為2000mm，任一點固位置3的點固焊縫有效長度為50mm；

2)、機器人自動焊接

2.1)、正裝焊接：采用激光跟蹤加雙絲聯動焊接凸面焊縫1；

2.2)、反裝固定：將車頂邊梁反裝在專用工裝的相應位置后壓緊固定；

2.3)、反裝焊接：采用激光跟蹤加雙絲聯動焊接凹面焊縫2；

本階段正、反裝焊接時的焊接參數相同，其中，前絲：電流為245A，電壓為24.0V，速度為90cm/min，弧長為4％；后絲：電流為210A，電壓為23.8V，速度為88cm/min，弧長為10％。

通過采用上述方案，本發明通過手動點焊輔以兩塊邊梁型材的定位固定，有利于提供后續機器人的穩定焊接工作，最終所得產品焊縫質量即尺寸要求完全滿足使用要求，產品合格率大幅提高，同時焊接工時得到降低。此外，該焊接步驟和工藝的改變，可在保證整體焊接質量的情況下，減少對車頂邊梁的翻轉，有利于提供工作效果和質量。

本實施例中，采用手動焊接時的焊接設備為TPS5000-福尼斯焊機，保護氣體為30％He+0.015％N2+70％Ar。

本實施例中，采用自動焊接時的焊接設備為RTI370S-IGM焊接機器人，保護氣體為99.999％Ar。

本實例中，車頂邊梁在完成正裝焊接后對其進行反裝固定中，車頂邊梁與專用工裝之間添加有專用墊塊(未畫出)，預制車頂邊梁反變形。

本實例中，車頂邊梁在反裝焊接過程中，可采用壓鐵(未畫出)對凹面焊縫2附近進行鎮壓，可有效防止其焊接過程中的局部變形。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。