[發明專利]用于不銹鋼車體外墻板的單面焊接三面成型焊接方法

有效

• 申請號: 201610911995.6
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN106312316B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 劉立國;王凌晨;張艷輝
• 申請（專利權）人: 中車長春軌道客車股份有限公司
• 主分類號: B23K26/24
• 分類號: B23K26/24;B23K26/60
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所(普通合伙)22210
• 代理人: 田春梅

技術領域

本發明屬于軌道車輛不銹鋼車體外墻板的焊接技術領域，具體涉及一種用于不銹鋼車體外墻板的單面焊接三面成型焊接方法。

背景技術

軌道車輛車體側墻和端墻等寬大的外墻板均是由多塊厚度均為1.5mm的不銹鋼薄板拼接組焊而形成寬大的整體不銹鋼薄板結構。

舊有用于拼接阻焊外墻板的1.5mm厚不銹鋼板包括左側鋼板1與右側鋼板2，其二者彼此拼接組焊的方式是采用如圖1所示的搭接和點焊的組焊形式，然而，上述搭接結構會使其二者所形成的寬大的外墻板上留下棱角分明的臺階狀焊縫，嚴重影響外墻板整體外觀的圓滑度和流線性。而點焊方式的焊接熱區較大，其會在不銹鋼外墻板的外側壁上留下明顯的點焊凹痕直接，從而也會影響外墻板的外觀質量。

發明內容

為了解決現有采用搭接方式組焊生產的車體整體不銹鋼外墻板時，其搭接結構會在外墻板上產生臺階狀焊縫，從而影響外墻板整體外觀的圓滑度和流線性；而點焊產生的焊接熱變形會在外墻板的外側壁上留下明顯的點焊凹痕，因此也會嚴重影響外墻板整體外觀質量的技術問題，本發明提供一種用于不銹鋼車體外墻板的單面焊接三面成型焊接方法。

本發明解決技術問題所采取的技術方案如下：

用于不銹鋼車體外墻板的單面焊接三面成型焊接方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

步驟一：將待拼接組焊的左側鋼板和右側鋼板分別放置于狹縫水平臺的兩側，并使其二者的上端面高度相同；

步驟二：制作一塊寬度為D＝1mm，高度H＝500mm的矩形不銹鋼薄板；矩形不銹鋼薄板的長度與步驟一所述左側鋼板待焊接端面的長度相同；

步驟三：將步驟二所述矩形不銹鋼薄板豎直插入到狹縫水平臺的平臺狹縫內，并使矩形不銹鋼薄板的前端與左側鋼板的前端面以及右側鋼板的前端面均共面對齊；

步驟四：精確調整左側鋼板、右側鋼板以及矩形不銹鋼薄板的相對位置，使矩形不銹鋼薄板左側壁到左側鋼板右端面的焊縫寬度0.05≤d₁≤0.1mm；并且矩形不銹鋼薄板的右側壁到右側鋼板左端面的焊縫寬度0.05≤d₂≤0.1mm；矩形不銹鋼薄板的上端面比左側鋼板的上端面高且高度值為0.5≤h₁≤0.8mm；

步驟五：將步驟四所述左側鋼板、右側鋼板以及矩形不銹鋼薄板三者均分別固定；

步驟六：使用ABB型激光焊接機器人加載TRUMPFTRUDISK4002型激光器從垂直于矩形不銹鋼薄板的上端面的方向同時對矩形不銹鋼薄板的上端面、焊縫d₁以及焊縫d₂同時進行激光焊接；

激光焊接機器人的焊接工藝參數為：

光斑直徑1.25mm，激光波長1025-1080nm、焦距250+5mm；

焊接速度：20mm/S、焊接功率：2800W、離焦量：-1.5mm、氬氣保護氣體流量25L/min；

焊接板的厚度分別為：1.5mm，1.5mm，1.0mm。

本發明的有益效果是：該用于不銹鋼車體外墻板的單面焊接三面成型焊接方法將待焊接的左、右兩塊不銹鋼薄板焊接從原有的搭接組焊形式改為在相同高度下的左右對接形式，并在其左右對接的焊縫中間額外插入一條給定厚度和高度差的第三塊同材質豎直不銹鋼薄板，通過精確控制三塊鋼板的相對位置關系，使其三者形成帶有左、右兩條焊縫的T字形的新型組焊結構。此外，該方法還通過精確給定激光器工作參數，使得激光器以給定垂直姿態、熱區范圍、功率強度和運行速度，對豎直不銹鋼薄板的上端面及其兩側的焊縫同時進行燒灼和熔化，在左、右兩條焊縫分別形成熔池的同時，豎直不銹鋼薄板的上端面也隨著鋼水的流失而自然降低高度，這使得其原本的高度差非常容易通過簡單的后續打磨拋光工序處理成為平面或圓滑曲面。因此，本發明的用于不銹鋼車體外墻板的單面焊接三面成型焊接方法可以同時完成對矩形不銹鋼薄板的上端面及其左、右側壁端面的一次性焊接和三面成型。

此外該用于不銹鋼車體外墻板的單面焊接三面成型焊接方法還具有操作方便，易于實現和便于推廣普及等優點。

附圖說明

圖1是舊有左側鋼板與右側鋼板搭接點焊形式的原理示意圖；

圖2是本發明用于不銹鋼車體外墻板的單面焊接三面成型焊接方法的原理示意圖；

圖3是圖2的I部分的局部放大圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明。