三维弯曲铝合金梁柱与三维曲面开式型材组焊免调修方法.pdf

一种三维弯曲铝合金梁柱与三维曲面开式型材组焊免调修方法，依据母材焊后的变形规律，在侧墙合成的三道工序中，按照焊缝焊后对弧面尺寸产生变形影响情况进行分类；划分焊接工序；先焊接不影响弧面尺寸的焊缝，再焊接能使弧面尺寸向车内纵向弯曲收缩焊缝，再焊接使弧面尺寸向车内高度方向弯曲焊缝，再焊接使弧面尺寸向车外高度方向弯曲焊缝，最后焊接使弧面尺寸向车外纵向方向弯曲焊缝，使得每个工序的焊后变形在弧面尺寸控制的公差范围内。本发明通过特殊的焊接顺序，避免工序转序时的检测调修工作；减少实际生产的侧墙生产周期；提高了产品的质量，也减少了工序工作量，缩短了侧墙生产周期；经实际验证缩短四分之一生产周期；降低成本。

权利要求书
1.  一种三维弯曲铝合金梁柱与三维曲面开式型材组焊免调修方法，其特征在于包括下列步骤：
（1）依据母材焊后的变形规律，在侧墙合成的三道工序中，按照焊缝焊后对弧面尺寸产生变形影响情况进行分类，主要分向车内纵向弯曲收缩、向车内高度方向弯曲收缩，向车外纵向弯曲收缩、向车外高度方向弯曲收缩四类，并将对弧面尺寸变形无影响的焊缝标识出来；
（2）划分焊接工序，将一个结构所有焊缝分成三个或者两个工序完成整个侧墙的生产；
（3）先焊接不影响弧面尺寸的焊缝，再焊接能使弧面尺寸向车内纵向弯曲收缩焊缝，再焊接使弧面尺寸向车内高度方向弯曲焊缝，再焊接使弧面尺寸向车外高度方向弯曲焊缝，最后焊接使弧面尺寸向车外纵向方向弯曲焊缝，使得每个工序的焊后变形在弧面尺寸控制的公差范围内。

说明书三维弯曲铝合金梁柱与三维曲面开式型材组焊免调修方法
技术领域
本发明涉及轨道客车车体结构组焊成型工艺，尤其是CRH3型动车组司机室铝结构侧墙三维弯曲铝合金梁柱与三维曲面开式型材蒙皮组焊弧面尺寸免调修工艺方法。
背景技术
目前高速动车组车体铝合金结构组焊过程，需完成侧墙窗口骨架、侧墙骨架及侧墙蒙皮三道工序，一个焊接部件通过几道工序的焊接完成最后成品，每步需要检测弧面尺寸，针对变形进行调修处理。组焊过程中，通过检测、调修等手段针对每道工序进行质量控制，不断修正，在这过程中由于铝合金焊接变形导致的尺寸偏差，由于多次调修破坏了材料性能，延长制造周期和劳动强度，增加检测调修辅助装备的投入，使制造成本增加。
发明内容
本发明的目的是通过司机室铝结构对侧墙这个多个串联工序完成的三维弯曲铝合金梁柱与三维曲面开式型材蒙皮焊接件，研发一种工艺方法，在多道工序生产过程中，达到减少或者无需检测和调修手段，直接焊接出合格产品。
为实现上述目的，本发明提供一种三维弯曲铝合金梁柱与三维曲面开式型材组焊免调修方法，其特征在于包括下列步骤：
（1）依据母材焊后的变形规律，在侧墙合成的三道工序中，按照焊缝焊后对弧面尺寸产生变形影响情况进行分类，主要分向车内纵向弯曲收缩、向车内高度方向弯曲收缩，向车外纵向弯曲收缩、向车外高度方向弯曲收缩四类，并将对弧面尺寸变形无影响的焊缝标识出来；
（2）划分焊接工序，将一个结构所有焊缝分成三个或者两个工序完成整个侧墙的生产；
（3）先焊接不影响弧面尺寸的焊缝，再焊接能使弧面尺寸向车内纵向弯曲收缩焊缝，再焊接使弧面尺寸向车内高度方向弯曲焊缝，再焊接使弧面尺寸向车外高度方向弯曲焊缝，最后焊接使弧面尺寸向车外纵向方向弯曲焊缝，使得每个工序的焊后变形在弧面尺寸控制的公差范围内。
本发明相对于背景技术具有的优点和进步：
侧墙原技术方案完成侧墙窗口骨架、侧墙骨架及侧墙蒙皮三道工序时，每步需要检测弧面尺寸，针对变形进行调修处理，本发明可以通过特殊的焊接顺序，避免工序转序时的检测调修工作：
（1）由于弧面尺寸检测需要高性能的检测设备，检测点多，检测时间长，不需要检测后，减少实际生产的侧墙生产周期；
（2）免调修生产之后，减少了对侧墙的调修量，避免了热调修对产品材质的影响，提高了产品的质量，也减少了工序工作量，缩短了侧墙生产周期；经实际验证缩短四分之一生产周期；
（3）免调修检测后，减少检测调修辅助工装、设备的投入成本，降低了人工成本。
附图说明
图1是侧墙骨架焊缝焊接分布情况示意图；
图2是侧墙蒙皮结构示意图；
图3是侧墙蒙皮焊缝焊接分布情况示意图；
图4是侧墙骨架结构示意图。
具体实施方式
第一步焊缝分类：
参考图1和图3，向车内高度方向弯曲收缩类焊缝包括1、2、3、4、5；向车内纵向方向弯曲收缩类焊缝包括8、9；向车外纵向方向弯曲收缩类焊缝包括17、19、20、21、25、27、28；向车外高度方向弯曲收缩类焊缝包括14、15、16、18、22、23、24、26；对弧面尺寸变形无影响类焊缝包括10、11、12、13；侧墙骨架其他未标注焊缝跟类似位置已标注焊缝划分种类一致。
第二步工序划分：
先将侧墙窗口立柱及窗上下纵梁作为一步分工序合成窗口骨架，然后再与侧墙骨架其他的梁柱合成完整的侧墙骨架；
或者将侧墙骨架所有组件在一个工序内组对点固焊接，完成完整的侧墙骨架；
第三步确定侧墙骨架焊接顺序：
参考图4，侧墙骨架由多组短纵梁32、窗下立柱33、窗上纵梁31、窗下纵梁34、窗间立柱35、窗上立柱30和长纵梁29组成；
参考图1，焊缝1、2、3、4、5、6、7、8、9分别代表侧墙典型位置的焊缝，也代表其它位置相同焊缝；
先焊接焊缝8、9，再焊接焊缝3、4，再焊接焊缝5、2、1，再焊接未标注的其它焊缝，最后完成焊接焊缝6、7；
或者焊接焊缝3、4，再焊接焊缝5、2，再焊接焊缝8、9，再焊接未标注的焊缝，最后完成6、7、1；
第四步确定侧墙蒙皮焊接顺序：
参照图2，侧墙蒙皮由窗上蒙皮10、前端蒙皮11、窗间板12、下端蒙皮13组成。
参照图3，依次焊接焊缝19、20、25、21、27、28，再依次焊接焊缝14、22、16、24、18、26，焊接焊缝17，最后依次焊接焊缝15、23；
或者焊接焊缝17，再焊接焊缝15、23，再焊接焊缝14、22、19，再焊接焊缝16、24、20、25，再焊接焊缝18、26、21、27，最后焊接28。