一种铝合金焊后火焰调修工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106181220A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201610724986.6(22)申请日2016.08.25(71)申请人中车青岛四方机车车辆股份有限公司地址266111山东省青岛市城阳区锦宏东路88号(72)发明人孟立春邓小军陶传琦刘韶庆林鹏孙晓红李世涛张世欣汪认邹洪伟(74)专利代理机构北京元中知识产权代理有限责任公司11223代理人曲艳(51)Int.Cl.B23P6/00(2006.01)B23K31/12(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图7页(54)发明名称一种铝合金焊后火焰调修工艺(57)摘要本发明公开了一种铝合金焊后火焰调修工艺，采用热模拟试验机模拟铝合金火焰调修热循环过程，综合显微硬度、拉伸力学性能、微观组织以及疲劳寿命，确定铝合金焊后火焰调修参数；同时基于热弹塑性有限元法模拟火焰调修过程，建立火焰调修变形量与加热温度、加热宽度、高温停留时间的关系。针对高速列车铝合金车体关键部件实际焊后变形制定最佳的火焰调修工艺。该方法可以实现数字化火焰调修，替代传统的人工经验型火焰调修作业，同时可以准确、全面地评估高速列车铝合金车体关键部件的焊后火焰调修过程，确保铝合金车体关键部件在实际运行中的安全性，在高速列车铝合金车体生产中具有广泛的应用前景。CN106181220ACN106181220A权利要求书1/2页1.一种铝合金焊后火焰调修工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备铝合金拉伸试样；(2)将试样安装到热模拟试验机上，设定多个不同的最高加热温度分别模拟火焰调修的热循环过程，加热完后采用水冷至室温；得到多个经过不同的最高加热温度加热并冷却后的试样，每个试样对应一个最高加热温度；(3)针对经过步骤(2)得到的多个试样，将试样表面研磨，测量试样中心位置的显微硬度，建立显微硬度和热循环温度之间的关系；(4)针对经过步骤(2)得到的多个试样，将试样在拉伸试验机上进行拉伸试验，测定在不同温度的热循环后试样力学性能，分别建立力学性能与热循环温度之间的关系；(5)针对经过步骤(2)得到的多个试样，截取试样中心位置的材料，分析热循环后的微观组织；(6)结合上述试样的显微硬度、力学性能和微观组织，确定铝合金的火焰调修参数中的最高加热温度应不高于步骤(2)中设定的多个不同的最高加热温度中的某一最高加热温度Tn；(7)采用热弹塑性有限元法模拟火焰调修的变形量，建立变形量与火焰调修参数的关系，根据变形量预定火焰调修参数；(8)加工疲劳试样，根据步骤(7)预定的火焰调修参数进行热循环试验，并对疲劳试样进行疲劳试验，评估铝合金焊后火焰调修的安全性；(9)若评估安全性合格，调修结束，将步骤(7)中的预定火焰调修参数作为确定的火焰调修参数；若评估安全性不合格，选择步骤(6)中低于确定的最高加热温度Tn的另一最高加热温度Tm及其对应的试样，重复步骤(7)-(9)，直至铝合金火焰调修合格。2.根据权利要求1所述的一种铝合金焊后火焰调修工艺，其特征在于，步骤(1)中的试样的尺寸同时满足热模拟试验机和拉伸试验机的要求，所述的试样为铝合金母材和\或焊缝连接处的铝合金。3.根据权利要求1或2所述的一种铝合金焊后火焰调修工艺，其特征在于，步骤(2)中热模拟试验条件采用不同的加热温度、加热速度和加热宽度。4.根据权利要求1所述的一种铝合金焊后火焰调修工艺，其特征在于，步骤(2)中热循环为按照火焰调修的温度曲线设定的，以不同的最高温度进行的多次热循环，热循环的最高温度为100℃-500℃。5.根据权利要求1所述的一种铝合金焊后火焰调修工艺，其特征在于，步骤(4)中的力学性能包括屈服强度、抗拉强度、延伸率和弹性模量。6.根据权利要求1所述的一种铝合金焊后火焰调修工艺，其特征在于，步骤(7)中火焰调修参数包括加热温度、加热速度和加热宽度。7.根据权利要求1所述的一种铝合金焊后火焰调修工艺，其特征在于，步骤(7)中调修参数还包括高温停留时间。8.根据权利要求1所述的一种铝合金焊后火焰调修工艺，其特征在于，步骤(8)中的铝合金焊后火焰调修的安全性的评估为：采用热模拟试验模拟火焰调修的热循环过程，热模拟试验的条件为预定的火焰调修参数，建立疲劳寿命与火焰调修参数的关系，根据测定的2CN106181220A权利要求书2/2页疲劳寿命的数值与规定的数值范围进行对比，若疲劳寿命的数值在规定的数值范围内，则评估安全性合格。9.根据权利要求1或8所述的一种铝合金焊后火焰调修工艺，其特征在于，步骤(8)中疲劳试样的尺寸满足热模拟试验机的要求。3CN106181220A说明书1/6页一种铝合金焊后火焰调修工艺技术领域[0001]本发明属于铝合金车体制造领域，具体地说，涉及一种铝