帶孔的單側(cè)焊工件的焊接變形控制方法
【專利摘要】帶孔的單側(cè)焊工件的焊接變形控制方法屬于軌道車輛轉(zhuǎn)向架工件焊接變形控制方法領(lǐng)域，該方法是通過制造一塊外形尺寸、冷熱形變性能以及剛性指標(biāo)均與待焊接工件的底板的參數(shù)相同或相近的背板作為輔助用具，或者將兩個底板完全對稱的帶孔單側(cè)焊工件互為輔助用具，完全復(fù)制焊件孔位、外形以及形變特征，并采用可拆卸的螺栓螺母連接方式將背板與底板的非焊接面連接，或者將兩個底板背對背連接，緊固后作為一個整體進行焊接；螺栓螺母隨工件焊接直至焊后冷卻至室溫，完成后卸下。本發(fā)明的方法降低了對待焊件的剛性約束，利用輔助用具熱形變時的反作用力抵消和減少焊件的焊接變形，達到有效控制焊接變形，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率的目的。
【專利說明】帶孔的單側(cè)焊工件的焊接變形控制方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于軌道車輛轉(zhuǎn)向架工件焊接變形控制領(lǐng)域，具體涉及一種帶孔的單側(cè)焊工件的焊接變形控制方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在軌道車輛的轉(zhuǎn)向架制造過程中，有很多結(jié)構(gòu)上不具對稱性的帶有圓孔的單側(cè)焊薄板工件，這類帶孔的單側(cè)焊件在自由狀態(tài)下焊接時，熱變形明顯，有些工件需要在后續(xù)工序中反復(fù)調(diào)修，有些工件甚至直接報廢，造成經(jīng)濟損失。
[0003]若針對每種結(jié)構(gòu)類型的帶孔的單側(cè)焊薄板工件都分別設(shè)計防止焊接變形的夾具，那么這些不能通用的夾具同樣會增加成本。此外，向結(jié)構(gòu)各異的工件上組裝夾具的工作不僅占用生產(chǎn)時間，影響生產(chǎn)效率，同時對于部分結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的帶孔單側(cè)焊薄板工件，受其結(jié)構(gòu)限制，夾具的使用會形成阻擋，造成焊接可達性差，不易操作，反而影響產(chǎn)品的焊接質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有采用傳統(tǒng)夾具夾持帶孔的單側(cè)焊工件以防止或減小焊接變形的控制方法，其夾具的通用性差、成本高、效率低，并且對于部分結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的帶孔單側(cè)焊薄板工件，受其結(jié)構(gòu)限制，夾具的使用會形成阻擋，造成焊接可達性差，不易操作，反而影響產(chǎn)品焊接質(zhì)量的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種帶孔的單側(cè)焊工件的焊接變形控制方法。
[0005]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下:
[0006]帶孔的單側(cè)焊工件的焊接變形控制方法包括如下步驟:
[0007]第一步、制造一塊背板，其外形尺寸、冷熱形變性能以及剛性指標(biāo)均與待焊接工件的底板的參數(shù)相同或相近，背板上開有多個第一圓孔，該第一圓孔的孔徑、位置及數(shù)量均對應(yīng)與底板上設(shè)有的第二圓孔的孔徑、位置及數(shù)量相同；
[0008]第二步、將底板的非焊接面與背板貼緊并使第二圓孔的圓心與第一圓孔的圓心全部對齊；
[0009]第三步、用螺栓依次穿過墊片、第二圓孔、第一圓孔，并通過螺母鎖緊固定，使底板與背板構(gòu)成一個整體待焊件；
[0010]第四步、將縱向立板和橫向立板焊接在底板焊接面上的對應(yīng)位置；
[0011]第五步、待底板與背板均冷卻至室溫后，將所有螺栓與螺母均卸下，進而完成帶孔的單側(cè)焊工件的焊接變形控制。
[0012]所述背板可以為另一個單側(cè)焊工件，該單側(cè)焊工件底板的結(jié)構(gòu)與底板的結(jié)構(gòu)完全對稱，安裝時，將這兩個單側(cè)焊工件的底板背靠背鎖緊固定。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:該方法通過制造一塊背板作為輔助用具，或者將兩個底板完全對稱的帶孔單側(cè)焊工件互為輔助用具，完全復(fù)制焊件孔位、外形以及形變特征，并采用可拆卸的螺栓連接方式將背板與底板的非焊接面連接，或者將兩個底板背對背連接，從而提高待焊件的剛性約束，利用輔助用具熱形變時的反作用力抵消和減少焊件的焊接變形，達到有效控制焊接變形，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率的目的。此外，該方法還具有簡單實用、操作方便、成本低廉、便于推廣普及等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明單側(cè)焊工件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明中背板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明將背板與底板安裝后的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明將背板與底板安裝后的前視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5是圖4中I部分的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0020]實施例1
[0021]如圖1至圖5所示，待焊接工件的底板I上設(shè)有多個不對稱的圓孔(1-1)，需要將縱向立板2和橫向立板3焊接在底板I的焊接面上，要求工件焊接后底板I的平面度在Imm內(nèi)。為了有效的控制焊接變形，本發(fā)明采用預(yù)制背板4的方式來滿足焊接要求。具體過程如下:
[0022]第一步、制造一塊背板4，其外形尺寸、冷熱形變性能以及剛性指標(biāo)均與待焊接工件的底板I的參數(shù)相同或相近，背板4上開有多個第一圓孔4-1，該第一圓孔4-1的孔徑、位置及數(shù)量均對應(yīng)與底板I上設(shè)有的第二圓孔1-1的孔徑、位置及數(shù)量相同；
[0023]第二步、將底板I的非焊接面與背板4貼緊并使第二圓孔1-1的圓心與第一圓孔4-1的圓心全部對齊；
[0024]第三步、用螺栓5依次穿過墊片、第二圓孔1-1、第一圓孔4-1，并通過螺母6鎖緊固定，使底板I與背板4構(gòu)成一個整體待焊件；
[0025]第四步、將縱向立板2和橫向立板3焊接在底板I焊接面上的對應(yīng)位置；
[0026]第五步、待底板I與背板4均冷卻至室溫后，將所有螺栓5與螺母6均卸下，進而完成帶孔的單側(cè)焊工件的焊接變形控制。
[0027]經(jīng)過檢測，焊接后的底板I的平面度為0.5mm。
[0028]實施例2
[0029]當(dāng)同時有兩個底板結(jié)構(gòu)完全對稱的單側(cè)焊工件需要焊接時，兩個底板可以互為背板，將兩個底板背靠背通過螺栓螺母固定在一起，構(gòu)成一個整體焊接件，然后，將各自的立板對應(yīng)焊接在各自的底板上，待工件冷卻至室溫后，將螺栓、螺母卸下，完成兩個單側(cè)焊工件的焊接。經(jīng)過檢測，焊接后的兩個底板的平面度均為0.3mm。
【權(quán)利要求】
1.帶孔的單側(cè)焊工件的焊接變形控制方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 第一步、制造一塊背板(4)，其外形尺寸、冷熱形變性能以及剛性指標(biāo)均與待焊接工件的底板(I)的參數(shù)相同或相近，背板(4)上開有多個第一圓孔(4-1)，該第一圓孔(4-1)的孔徑、位置及數(shù)量均對應(yīng)與底板(I)上設(shè)有的第二圓孔(1-1)的孔徑、位置及數(shù)量相同； 第二步、將底板(I)的非焊接面與背板(4)貼緊并使第二圓孔(1-1)的圓心與第一圓孔(4-1)的圓心全部對齊； 第三步、用螺栓(5)依次穿過墊片、第二圓孔(1-1)、第一圓孔(4-1)，并通過螺母(6)鎖緊固定，使底板(I)與背板(4)構(gòu)成一個整體待焊件； 第四步、將縱向立板(2)和橫向立板(3)焊接在底板(I)焊接面上的對應(yīng)位置； 第五步、待底板(I)與背板(4)均冷卻至室溫后，將所有螺栓(5)與螺母(6)均卸下，進而完成帶孔的單側(cè)焊工件的焊接變形控制。
2.如權(quán)利要求1所述帶孔的單側(cè)焊工件的焊接變形控制方法，其特征在于，所述背板(4)為另一個單側(cè)焊工件，該單側(cè)焊工件底板的結(jié)構(gòu)與底板(I)的結(jié)構(gòu)完全對稱，安裝時，將兩個底板背靠背鎖緊固定。
【文檔編號】B23K37/00GK103600184SQ201310524108
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】栗濤, 沈洪娟 申請人:長春軌道客車股份有限公司