[发明专利]副车架等离子拼焊成型工艺

说明书

本发明提出一种副车架等离子拼焊成型工艺，其包括制备条料、接头处理、焊接、去氢、矫正、去应力多个步骤。本发明副车架等离子拼焊成型工艺，充分利用等离子焊接的优点，并通过除氢、矫正和去应力步骤减少副车架焊接成型后的焊接变形和残余应力，副车架焊接成型后的综合力学性能较现有技术有大的提高。

技术领域

本发明涉及装备制造领域，尤其涉及拼焊成型领域，更具体地，涉及一种副车架等离子拼焊成型工艺。

背景技术

副车架是轿车底盘前后车桥的重要组成部分，常用于控制臂、稳定杆、动力转向、发动机悬置等模块化安装固定，因此对副车架的刚度和制造精度具有较高的要求。焊接具有节省材料、生产效率高、密封性好等优点，但是由于不均匀的冷却过程，使工件易产生焊接变形和残余应力等缺点。现有技术中副车架的成型主要采用CO₂气体保护焊完成，焊缝较多，焊缝总长有时长达3m，单个焊缝较长，并且分布密集，因此焊接变形和残余应力就成了一个重要的问题(张涛，俞斌，孙厚勇，等.汽车副车架结构件焊接残余变形预测[J].焊接技术，2013，42(07))，焊接变形加大了设计偏差，残余应力也降低了副车架的强度，有时为了减少变形和保证强度，不得不加大焊板的厚度，这样，同时却浪费了原材料和加重了副车架的重量。

发明内容

为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提出一种副车架等离子拼焊成型工艺，减少副车架焊接成型后的焊接变形和残余应力。

本发明采用以下技术方案：一种副车架等离子拼焊成型工艺，包括如下步骤：

步骤S1：制备条料：将钢板切割为条料；

步骤S2：接头处理：将条料接头处理成坡口，对条料接头进行打磨，除去切割时留下的裂纹，对打磨后接头进行清洗，保证距接头接口15mm范围内无杂质；

步骤S3：焊接：使用等离子弧焊机进行焊接；将接头固定在焊接架或焊接平台上，条料接头处施加8N～15N的作用力，对条料进行加热，加热到350～380℃，等离子弧焊机的喷嘴高度为4～5mm；等离子气和保护气体采用5％H₂+25％Ar+70％He，等离子体流量为4.5～5.5L/min，保护气体流量为16～18L/min，焊接电流150A～160A，焊接电压30V，焊接速度0.6～0.7cm/s；

步骤S4：去氢：把焊接完成的副车架放入真空炉中，气压值不大于8KPa，加热到500℃～550℃，保温40-60min；

步骤S5：矫正：把去氢完成的副车架，放入铸铁模具中，加热并施加矫正力，保温一段时间后取出；

步骤S6：去应力：把矫正完成的副车架放入油池中，保温一段时间，然后取出。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中的坡口为I形、V形或U形。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S5具体为：把去氢完成的副车架，放入铸铁模具中，加热到420℃～450℃，对副车架除距焊缝5mm内的区域外均施加40～50MPa的力，保温10-20min后，油冷至25℃室温。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S6中保温温度为120-130℃，保温时间为10h-12h。

本发明副车架等离子拼焊成型工艺，充分利用等离子焊接的优点，并通过除氢、矫正和去应力步骤减少副车架焊接成型后的焊接变形和残余应力，副车架焊接成型后的综合力学性能较现有技术有大的提高。

具体实施方式

为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例