[發明專利]一種鋁合金枕梁工藝孔焊接方法

有效

• 申請號: 201210564143.6
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103056493A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 劉宏偉;夏立軍;傅排先;康秀紅;李殿中;李依依
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明涉及焊接領域，具體為一種鋁合金枕梁工藝孔焊接方法。

背景技術

350km/h動車組鋁合金枕梁，長3150mm，寬1350mm，凈重660kg，屬于大型鋁合金鑄件；同時，枕梁又是箱體類鑄件，中間為完整的空腔，是空氣彈簧的貯氣室，工作壓力6bar，因此枕梁又屬于打壓鑄件。枕梁承受著整個車體重量，在車輛運行中，隨著車輛的顛簸，受交變載荷作用，所以枕梁也屬于受力鑄件。正是由于枕梁屬于大型打壓鋁合金鑄件，工作條件惡劣，內部質量要求高，制造難度大，受設備條件和技術條件限制，國內還沒有掌握其制備技術，所以全部依賴進口。為了實現枕梁鑄件國產化，必須解決好枕梁工藝孔的焊接問題，以滿足枕梁打壓要求，保證枕梁裝車運行時，工藝孔焊接接頭不開裂。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋁合金枕梁工藝孔焊接方法，解決枕梁工藝孔的焊接問題，以滿足枕梁打壓要求，保證枕梁裝車運行時，工藝孔焊接接頭不開裂。

本發明的技術方案是：

一種鋁合金枕梁工藝孔焊接方法，包括如下步驟：

首先枕梁鑄件工藝孔所需的補塊材質與枕梁基體材料一致；然后制取焊絲，焊絲材料與枕梁基體材料一致；最后選用手工交流鎢極惰性氣體保護焊工藝方法進行焊接。

本發明中，枕梁鑄件工藝孔所需的補塊不僅材質與枕梁基體材料一致，而且補塊的鑄造工藝與枕梁基體鑄造工藝一致。

本發明中，焊絲所需的母錠材質的鑄造工藝與枕梁鑄件鑄造工藝一致。

本發明中，為了獲得工藝孔補塊和焊絲，在鑄造過程中，在枕梁鑄件旁附加試塊，保證工藝孔補塊和焊絲與枕梁材質及鑄造工藝都相同。

本發明中，焊絲的直徑為3-6mm。

本發明中，選用手工交流鎢極惰性氣體保護焊工藝方法進行焊接，其具體焊接工藝參數為：焊接電流240～320A；鎢極直徑4～5mm；送絲速度100～500mm/min；焊接速度50～130mm/min；噴嘴孔徑12～20mm；Ar氣流量18～24L/min；道間溫度120℃。

本發明中，同材質焊絲采用的是枕梁鑄件旁附加試塊，保證材料成分一致。然后通過如下常規的工藝完成：原材料（盤條）——粗拉——精煉。

本發明的有益效果是：

1、在鋁合金枕梁在砂型鑄造工藝中，采用了較多的工藝孔，鑄造后要對工藝孔進行焊接，焊接過程中首先要對枕梁工藝孔填加補塊，本發明基于常規填料弧焊方法給焊接接頭帶來高密度夾渣缺陷問題，以及與枕梁基體不同材質焊絲帶來焊接接頭強度不匹配問題，通過制取同材質焊絲，選用手工交流鎢極惰性氣體保護焊工藝方法進行焊接，成功解決了枕梁工藝孔焊接問題。該方法能夠消除高密度夾渣焊接缺陷，使焊縫接頭抗拉強度大于230MPa。

2、現有技術中，鋁合金枕梁材料的工藝孔焊接通常采用填料弧焊方法，往往在焊接接頭出現高密度夾渣、未熔合缺陷。此外，由于沒有同材質焊絲，往往出現焊接接頭與枕梁基體強度不匹配的問題。

3、本發明焊接方法廣泛適用于鋁合金枕梁材料。

具體實施方式

下面通過實施例對本發明作進一步詳細說明。

實施例1

本實施例中，鋁合金枕梁的牌號為：DIN?EN1706標準中的AlSi7Mg0.3，相當于國內鋁合金牌號ZAlSi7MgA，對枕梁試驗件鑄造工藝孔進行焊補。由于枕梁試驗件采用的是低壓鑄造方法，為了獲得工藝孔補塊和焊絲，在枕梁鑄件旁附加兩塊厚50mm×寬500mm×長600mm試塊，保證工藝孔補塊和焊絲與枕梁材質及鑄造工藝都相同。本發明中，采用原材料（盤條）——粗拉——精煉工藝制取了同材質焊絲，焊絲的直徑為4mm。選用手工交流鎢極惰性氣體保護焊工藝方法進行焊接，具體焊接工藝參數為:焊接電流300A；鎢極直徑4mm；送絲速度200mm/min；焊接速度100mm/min；噴嘴孔徑15mm；Ar氣流量20L/min；道間溫度120℃。對枕梁工藝孔焊接接頭進行檢測，經X射線探傷檢測，未發現高密度夾渣，對焊接接頭進行拉伸力學性能測試，抗拉強度為270MPa。

實施例2