从焊接变形控制浅谈铝合金车体的焊缝质量控制

随着我国城镇化持续推进,铝合金轨道交通车辆需求量越来越大,因而其安全和稳定性等方面备受关注。焊接是高铁或动车组铝合金车体制造的基础,焊接质量直接决定了铝合金车体结构的优劣。但焊接过程中的热应力和相变应力等往往导致制品变形,继而诱发错边、未熔合和裂纹等焊缝质量缺陷产生。这就造成了铝合金车体焊接制造过程中存在诸多难题。通过分析既定焊接条件下的焊接变形与焊缝质量之间的关系与特点,探究铝合金车体焊接变形控制与焊缝质量控制的可行性。     

铝合金焊接常见缺陷的产生原因及质量控制措施

铝合金材料在现代装备制造业中应用广泛,广东南车轨道交通车辆有限公司的代表产品CRH6型城际动车组的车体材料就是采用了铝合金。铝合金材料的可焊性较差,焊接过程中会出现很多缺陷,主要是气孔和裂纹较多。分析了铝合金焊接过程中造成气孔和裂纹的因素,提出减少气孔和裂纹的质量控制措施。     

某车体侧墙立柱焊接过程CAE仿真研究

随着计算机技术的发展,铝合金焊接的数值模拟技术被越来越多的应用,在城市轨道交通行业、车辆制造等工程领域,铝合金因其材料的特殊性,焊后残余应力、焊接变形复杂,其焊接过程的控制成为制造控制的重要因素,本文运用现车焊接试验与有限元分析相结合的方法,利用现实与虚拟协同再现了某铝合金车体侧墙的焊接试验,由此控制和预测的项点包括焊接热输入、焊接残余应力、焊接温度场等参数,解决铝合金车体侧墙在制造过程中的焊接问题。本文利用大型商用有限元软件ABAQUS构建了铝合金车体侧墙的有限元模型、材料本构模型、夹具拘束作用模型,通过与工艺试验对比,实现焊接过程的控制。     

铝合金车体焊接变形及其控制方法初探

国内现行的动车组铝合金车体往往采用传统熔化焊焊接制造而成,但由于动车组功能结构特点,铝合金材料属性和传统熔化焊焊接技术等多方面制约,动车组铝合金车体焊接存在焊接变形类型多,变形控制难度大等诸多难点。通过改善接头设计,焊接方法,型材组焊顺序和焊后调修等方面论述了动车组铝合金车体焊接变形和变形控制,并对该领域的发展趋势进行了预测。     

地铁车辆铝合金车体与不锈钢车体的对比及发展

地铁车辆的车体材料选材,是关系到地铁运营的安全、可靠、快速、轻量、经济、适用的重大因素之一。文章结合当前国内城市地铁车辆车体的使用及选购情况,借鉴国外经验,针对不锈钢、铝合金车体的材料和结构特点进行分析、比较,并对两种车体材料的发展动向进行了探讨,为城市轨道交通车辆车体材料的选型提供依据。     

列车车体铝合金动态力学性能及其对吸能的影响

为了研究车用5083H111铝合金材料的动态力学性能及其对结构吸能的影响,分别对该材料进行动态冲击拉伸和动态冲击压缩试验,获得不同应变率下的材料本构关系。以车辆防爬吸能结构为载体,采用3种材料模型,对比分析该铝合金材料的动态力学性能对车体吸能结构吸能容量的影响。研究结果表明:5083H111铝合金材料在低应变率情况下存在应变率软化效应,在中低应变率范围内存在应变率软化再强化特性;在高应变率情况下,这种材料表现出明显的应变率强化效应;列车碰撞的应变率数量级范围为0~2,属于中低应变率范围;对于5083H111铝合金制成的车体吸能结构,考虑应变率效应的结构的实际吸能量要比不考虑应变率效应的相同结构的吸能量小。     

浅析铝合金失效机理

关于铝合金失效机理一般是通过材料成分和材料的硬度来进行分析,一般来说模具材料的合金元素含量不足,或存在着不可忽视的冶金缺陷,就会导致铝合金失效。事实上失效是一个很复杂的概念,一般特点的失效机理取决于材料或结构的缺陷、材料的制造和组装过程中导致的损伤和储存以及现场使用环境等。本文着重介绍了各种可以使铝合金特性退化的失效机理。     

丝材3D打印2024/7055铝合金梯度结构组织与性能分析

大型高强度轻质铝合金整体结构件在航空航天装备结构中应用广泛。为充分发挥不同材料的性能优势,可将两种以上的铝合金材料通过增材制造技术整体成型,从而制造出兼顾功能与减重要求的整体梯度结构件。为此,提出了一种多丝材电弧增材制造铝合金梯度结构件的制备方法,实现了航空结构常用的2024/7055铝合金梯度结构的3D打印,并对梯度结构进行了宏/微观组织、气孔缺陷、过渡区元素含量以及力学性能等进行了全面的分析。研究结果表明：通过多丝材增材制造打印的2024/7055铝合金梯度结构连接良好、过渡区域连续;梯度区域两种材料的晶粒组成不同,2024铝合金由等轴晶粒组成,而7055由短柱状晶粒组成;气孔在空间分布中呈条状分布,并且两种合金Zn元素含量不同,导致力学性能差异较大;当材料组分占比为2024(25%)/7055(75%)时,力学性能最好,材料折损率最低。     

动车组车体底边梁用6005A铝型材检验分析

6005A铝合金大截面复杂制品作为轨道车体的边梁或枕梁，对轨道车体的整体起连接和承重作用，是动车组车体的关键部位。采用电子万能试验机、铝型材压力试验机、光学显微镜等研究了速度达400 km·h^-1动车组车体底边梁用6005A铝型材的强度、显微组织和断口形貌等，旨在为动车组用铝挤压型材产品检验和工艺制度制定提供技术支持与指导。     

铝合金车体焊接变形火焰调修技术创新

采用高强度铝合金挤压型材批量组焊铝合金车体，在生产中出现了大量技术难题。其中最严要的是铝合金焊接变形。通过多次材料强度试验以及火焰调修工艺试验，找到了铝合金变形规律，此技术是借鉴德国铝合金焊接调修成熟的工艺技术，结合公司实际工艺特点制定的铝合金焊接后的火焰调修技术工艺参数，为铝舍金车焊接成功积累了宝贵的工艺经验。     

基于M-K理论的6016铝合金成形极限曲线预测

近年来,为实现汽车车身轻量化,大量的铝合金材料被用于汽车车身制造,由于6016铝合金具有良好的烘烤性能,被大量使用.但是传统的冷成形技术并不能成形复杂零件,因此热冲压-冷模具淬火成形技术被用到铝合金的成形过程中,板材成形领域中一个重要的性能指标是成形极限.本论文使用理论预测和试验两种方法对6016铝合金成形极限曲线进行了研究.首先,建立了考虑应变强化和应变速率强化的Fields-Bachofen本构方程,并将此本构方程引入到成形极限理论推导过程中;然后,基于M-K凹槽理论,对6016铝合金成形极限曲线进行了理论预测,并且采用Nakazima试验方法对预测结果进行了验证.结果显示,随着初始厚度不均度的增加,预测曲线向纵坐标的正方向移动;通过实验值和预测值的对比发现M-K凹槽理论对成形极限曲线的预测是可行的、准确的.     

钢结构焊接变形的控制与矫正

焊接变形多是因为在焊接的过程中加热不均匀所引起的,是钢结构制造的过程中出现的常见问题,若控制不好,产品就会报废。机械工程货车车体在制造的过程中也会出现此种问题,而如何控制好钢结构制造时出现的焊接变形是车体制造好坏的关键之处。我结合自己多年来的工作实践,针对在机械工程货车车体制造中出现焊接变形问题采取一些措施,效果良好,现进行总结。     

国外科技新产品集锦

轻型太阳能汽车澳大利亚塞尔·斯特拉普公司研制出一种轻型太阳能汽车。这种车的车体骨架用铝合金,其余部分全部采用玻璃钢材料制成,总重量只有65公斤,可乘坐4人。车顶的光电池可以同时为两部蓄电池充电,从而轮流提供电源驱动车辆,最高时速可达70公里。 (远译)     

动车组裙板设计特点分析

高速动车组不同于以往的普通客车,对车体及各附件各方面性能都有很高的要求。此裙板满足了高速动车组轻量化、密封性、安全性、美观性的要求。裙板采用铝合金材料点焊而成,满足强度的同时保证了轻重量及美观性。裙板周圈采用密封条保证了设备舱的密封性。裙板上的滑动小门内滑道门结构,避免列车运行过程中脱落。     

基于PCD刀具与硬质合金刀具的硅铝合金高速切削性能研究

针对硅铝合金切削过程中极易产生粘刀并形成积屑瘤,采用正交试验法,以PCD刀具和硬质合金刀具对硅铝合金材料进行高速切削试验,并通过极差分析法分别得到这两种刀具切削硅铝合金时切削参数的最优组合;同时根据每次试验的加工表面粗糙度值和加工表面形貌特征,为了获得更好的表面加工质量,硅铝合金材料的切削加工宜采用PCD刀具。     

科技动态

内高压成形 在航空、航天和汽车工业等领域,减轻结构质量以节约运行中的能量是人们长期追求的目标,也是先进制造技术发展的趋势之一。实现结构轻量化有两条主要途径:一是材料途径,采用铝合金、镁合金、钛合金和复合材料等轻质材料;二是结构途径,对于承受弯扭载荷为主的结构,采用空     

铝合金材料在桥梁工程中的应用

铝合金具有重量轻、耐久性好以及容易加工等特点,应用于桥梁工程中具有很大的优势。本文研究了铝合金的材性力学特征,分析了铝合金作为一种新型建筑材料应用于桥梁工程中的优点。在此基础上回顾了国外铝合金桥梁的主要发展历程,阐述了铝合金桥梁的现状。最后讨论了铝合金材料应用于桥梁工程需要进一步研究的几个主要问题。     

广东省铝材工程技术研究开发中心

<正>广东省铝材工程技术研究开发中心(以下简称:中心)成立于2005年10月,依托单位广东坚美铝型材厂有限公司是中国铝型材前十强、中国名牌、中国驰名商标的大型龙头企业。中心主要从事铝和铝合金材料与产品制造过程中的新工艺技术和以低碳经济为内容的各     

基于相关性分析方法的车体尺寸精度控制

围绕如何提高汽车车体尺寸精度这一核心问题进行了研究。车体装焊的复杂性决定了误差产生的多因素性，车体制造过程中产生误差的工位和主在因素是不断变化的，采用相关性分析方法从众多的误差根源中准确地发现最主要的误差源；结合工程实践，论述了车体尺寸波动的相关性分析方法的原理，根据测量点的相关性分析和车体焊接工艺的层次结构，可准确地找到产生车体尺寸误差的工位；讨论了如何利用相关系数矩阵的特征值和相应的特征向量判断尺寸波动的模式，指出测量数据的波动主要按最大特征值所对应的特征向量方式波动，引起这种波动的原因是车体误差产生的主要原因，应重点采取措施加以控制；提出了应用计算机进行相关性分析的解决方案。     

选区激光熔化Al-Mg-Sc系高强铝合金的研究进展

选区激光熔化（Selective laser melting,SLM）技术具有一体化快速制备复杂和高精度零件的能力,在航空航天等工业生产中有巨大的发展潜力。高强铝合金是近年来在增材制造领域发展迅速,可实现结构轻量化的重要材料,其中Al-Mg-Sc系高强铝合金在结构和性能方面具有极大的潜力。本文针对增材制造领域Al-Mg-Sc系高强铝合金的应用与发展,结合增材制造工艺技术,从增材制造高强铝合金合金成分,微观组织和力学性能三个方面,全面总结了增材制造Al-Mg-Sc系高强铝合金的研究现状和进展趋势。在增材制造高强Al-Mg-Sc合金领域内,我们应当重点关注强化元素的多元化、SLM成形合金微观组织调控以及性能特征的多元化研究等方向,作为我们重点关注与发展的方向。