不銹鋼車體無氣體保護激光疊焊工藝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及不銹鋼車體無氣體保護激光疊焊工藝。
【背景技術】
[0002]目前各業主需求的輕量化的不銹鋼車輛大部分是表面不涂裝的車輛，車輛外表面狀態非常重要，目前采用電阻點焊工藝制造不銹鋼車體側墻，雖然能夠減小車體的焊接變形，但由于車體側墻上焊點分布密度高，經常發生外板局部變形。而在不涂裝的不銹鋼側墻板上，點焊壓痕降低了車體外觀化水平。同時，采用電阻點焊技術制造的車體密封性差，不適于高速列車。研究一套新工藝技術，針對改善表面不涂裝不銹鋼車輛的外觀化水平及密封性非常重要。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種新的表面不涂裝不銹鋼車輛側墻的焊接制造方法，提高車體外觀化水平、強度及密封性等性能指標，在保證強度的基礎上，提高車體的外觀水平及疲勞壽命，降低車體重量，提高產品品質。
[0004]為實現上述目的，本發明提供一種不銹鋼車體無氣體保護激光疊焊工藝方法，其特征在于:車體側墻采用波紋板與外墻板焊接，立柱與波紋板焊接的結構形式，波紋板與外墻板焊接時采用壓緊輪對施焊部位加壓，保證波紋板與外墻板間無間隙，焊縫方向平行于外墻板的拉絲方向，接頭為部分熔透激光疊焊，立柱與波紋板焊接熔透激光疊焊。
[0005]不銹鋼激光疊焊縫熔寬多I倍波紋板厚度，熔深< 0.5倍波紋板厚度。
[0006]外表面突起變形小于0.05mm。
[0007]本發明重點解決采用新的焊接方法進行表面不涂裝不銹鋼車輛側墻的制造，提高車體外觀化水平、強度及密封性等性能指標。部分熔透、無氣體保護的激光疊焊技術在保證強度的基礎上，提高車體的外觀水平及疲勞壽命。同時改進車體側墻結構，降低車體重量，提高產品品質。經大量科學試驗、數值模擬計算及工程驗證，靜強度與疲勞強度均滿足標準EN12663:2000《鐵道應用-軌道車身的結構要求》。車體外觀水平明顯提高，并填補了鐵路車輛用不銹鋼車體側墻激光疊焊技術空白，具有足夠的可靠性。
[0008]不銹鋼車體無氣體保護激光疊焊工藝已完成國家科技部中國-烏克蘭合作項目:不銹鋼高速動車組薄板激光焊關鍵技術中200公里不銹鋼動車組激光焊樣車試制；北京地鐵6號線激光焊車體生產。激光焊不銹鋼車體均通過車體靜強度試驗，激光焊不銹鋼車體完全滿足標準EN12663:2000《鐵道應用-軌道車身的結構要求》。對車體外表面進行測量，激光疊焊焊痕為0.03-0.04mm，平度檢測為0-0.5mm/m。
【具體實施方式】
[0009]車體側墻采用波紋板與外墻板焊接、立柱與波紋板焊接的結構形式，波紋板與外墻板焊接時采用壓緊輪對施焊部位加壓，保證波紋板與外墻板間無間隙，通過調整激光功率與焊接速度，保證焊接接頭外觀無焊接變形、變色，同時靜強度及疲勞強度滿足結構強度要求。焊縫方向平行于外墻板的拉絲方向，接頭為部分熔透激光疊焊，立柱與波紋板焊接熔透激光疊焊。
[0010]本發明的設備方案:
Trudisk4002盤式固體激光器，額定功率4kw，激光束波長1.0 6 μ m ;
光束質量8 mm*mrad ；
光纖直徑0.6mm ;焦距200mm ；
壓緊輪直徑200mm，壓緊力100kG。
[0011]焊接順序為:上下墻板焊接、窗框焊接、波紋板與外墻板焊接、立柱與波紋板焊接。
[0012]焊接參數:上下墻板、窗框焊接焊接參數:2kW、30mm/s ;波紋板與外墻板焊接:1.lkW、30mm/s ;立柱與波紋板焊接:1.35kW、30mm/s。
[0013]不銹鋼激光疊焊縫熔寬多I倍波紋板厚度，熔深< 0.5倍波紋板厚度。外表面突起變形小于0.05mm。
【主權項】
1.一種不銹鋼車體無氣體保護激光疊焊工藝方法，其特征在于:車體側墻采用波紋板與外墻板焊接，立柱與波紋板焊接的結構形式，波紋板與外墻板焊接時采用壓緊輪對施焊部位加壓，保證波紋板與外墻板間無間隙，焊縫方向平行于外墻板的拉絲方向，接頭為部分熔透激光疊焊，立柱與波紋板焊接熔透激光疊焊。2.根據權利要求1所述的不銹鋼車體無氣體保護激光疊焊工藝方法，其特征在于:不銹鋼激光疊焊縫熔寬多I倍波紋板厚度，熔深< 0.5倍波紋板厚度。3.根據權利要求1所述的不銹鋼車體無氣體保護激光疊焊工藝方法，其特征在于:夕卜表面突起變形小于0.05mm。
【專利摘要】一種不銹鋼車體無氣體保護激光疊焊工藝方法，其特征在于：車體側墻采用波紋板與外墻板焊接，立柱與波紋板焊接的結構形式，波紋板與外墻板焊接時采用壓緊輪對施焊部位加壓，保證波紋板與外墻板間無間隙，焊縫方向平行于外墻板的拉絲方向，接頭為部分熔透激光疊焊，立柱與波紋板焊接熔透激光疊焊。本發明重提高車體外觀化水平、強度及密封性等性能指標。部分熔透、無氣體保護的激光疊焊技術在保證強度的基礎上，提高車體的外觀水平及疲勞壽命。同時改進車體側墻結構，降低車體重量，提高產品品質。經大量科學試驗、數值模擬計算及工程驗證，靜強度與疲勞強度均滿足標準EN12663:2000《鐵道應用-軌道車身的結構要求》，并填補了鐵路車輛用不銹鋼車體側墻激光疊焊技術空白，具有足夠的可靠性。
【IPC分類】B23K26/21
【公開號】CN105215547
【申請號】CN201510678517
【發明人】王洪瀟, 王春生, 鄧鋼
【申請人】長春軌道客車股份有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月20日