高速动车组转向架构架焊接残余应力研究(一)

采用X射线衍射法,对CRH 380B型高速动车组转向架动车焊接构架的主要焊缝进行了焊接残余应力测试,每条焊缝测试区域涵盖了焊缝中心线、距离焊缝熔合线2,5,10,15,25 mm共6个测试点。测试结果分析表明:CRH 380动车焊接构架上每条焊缝的应力峰值控制在100~300 MPa中低值拉应力范围以内,大多位于焊缝中心线处,焊接残余应力整体上处于中低值拉应力水平。通过与普通客车CW-200K型构架对应8条焊缝部位进行对比研究,证明CRH 380B型高速动车组构架自身结构控制应力水平的能力明显强于普通客车构架;并从焊接应力控制的角度,对CRH 380构架焊接结构设计的特征进行了系统分析,总结出该构架焊缝拘束度小、焊缝分散设计、焊接结构平缓过渡设计以及焊缝少堆焊和小焊脚焊缝设计的焊接结构设计特色。     

高速动车组转向架构架焊接残余应力研究(二)

以CRH 380B型高速动车组构架焊接态应力水平作为研究的基础,对该构架先后进行了自然时效处理和整体打砂处理,并采用X射线衍射法对焊接态应力测试的焊缝部位进行了应力测试,分析了CRH 380构架焊后及自然时效和打砂处理后应力在横向和垂向2个方向的分布和演变规律。测试结果证实,打砂是降低构架应力水平,改善应力分布状态的有效手段。通过综合分析构架在自然时效和打砂后的应力和尺寸变化规律,确定了构架在自身结构稳定性方面的设计思路。     

高速动车组转向架管类工件焊接残余应力研究

针对高速动车组转向架管类工件焊接过程中存在的残余应力问题,借助先进的数值仿真技术和手段,研究不同焊接顺序条件下焊接残余应力的分布规律,通过对计算数据的充分分析,对确定合理的工装以及焊接变形控制方法提供理论和数据支撑依据,为构架结构优化设计、焊接工艺设计提供有力支持。     

高速动车组转向架构架焊接工艺与变形关系

针对高速动车组转向架构架焊接过程中存在的变形问题,借助先进的数值仿真技术与手段,研究焊接变形的分布规律,焊接顺序和不同的工装压卡型式均会对焊接变形产生影响。通过对计算数据的充分分析,为确定合理的工装以及焊接变形控制方法提供理论和数据支撑依据,为构架结构优化设计、焊接工艺设计提供有力支持。     

转向架构架标准焊接接头残余应力数值模拟

直接测试是获取焊接结构残余变形和残余应力的主要方法。以南京浦镇车辆有限公司的转向架构架为研究对象,利用有限元分析软件SYSWELD,对构架上面的T型接头和对接接头进行热-弹塑性有限元分析,得出残余应力大小和分布规律,并将模拟结果与实测结果进行对比,发现两者趋势吻合。     

CW200K转向架构架焊接残余应力无损测量

转向架构架在焊接过程中不可避免地会产生焊接残余应力,焊接残余应力的存在对构架的疲劳强度和疲劳寿命均有很大的影响,测定和掌握构架不同状态下残余应力的大小和分布规律十分必要。利用X射线衍射法测试CW200K转向架构架热处理前后的残余应力。结果表明,构架焊缝区存在高值残余拉伸应力;构架退火可以使纵向残余应力的峰值得到削弱,分布得到均化。在保温时间相同的条件下,提高退火温度有利于提高构架焊接残余应力的平均消除率。     

转向架副构架焊接接头残余应力无损测量及变形研究

采用有限元焊接仿真分析软件(SYSWELD)对某型号的转向架副构架焊接接头进行了仿真变形分析,并采用X射线衍射法(XRD)对该型号焊接态副构架振动处理前后焊接接头进行焊接残余应力无损测量,对焊接工艺和振动消除应力措施进行了验证,为转向架副构架接头焊缝质量安全性评估提供了依据.研究结果表明,有限元变形仿真结果和XRD应力...     

转向架构架补焊残余应力数值模拟

转向架作为车辆走行部的主要构件,常采用局部补焊的手段进行修复,这势必影响接头残余应力。利用ABAQUS有限元分析软件,分别对焊态、不同补焊参数和补焊次数后的残余应力进行了数值模拟。模拟计算结果表明:补焊后焊缝的纵向应力大大增加,横向应力减小;但随着补焊次数的增加,纵向应力变化不大,横向应力有所增加;随深度增加,纵向应力涨幅不大,横向应力有所增加;随补焊宽度增加,焊缝区的横向应力有所增加,纵向应力略有增加但幅度不大。开展对转向架焊接构架对接焊缝补焊残余应力分析,对于指导焊接转向架生产、降低焊接接头残余应力具有重要的意义。     

250HS高速转向架构架的焊接

研制高速铁路客车是国家“八五”科技攻关项目,250HS高速转向架构架是高速客车最关键的部件之一,该结构的最高运行速度为250km/h.我厂研制的一台250HS高速转向架构架,经静强度和疲劳强度试验,满足了设计要求,疲劳寿命达2.0×10~6次以上,验证了采用的焊接工艺是可行的.现将该构架的有关焊接工艺等情况作简单介绍.1 构架结构250HS高速转向架构架的结构示意图见图1.该构架是由侧梁、横梁、纵向梁、磁轨制动座、盘制动座及其它各吊座等零部件焊接而     

动车组转向架构架焊接工艺评定分析与讨论

在动车组转向架焊接制造过程中,焊接工艺评定是强制性执行条款,因此,对于动车组转向架焊接工作者来说,焊接工艺评定工作具有重要意义。以CRH3型车和CRH5型车动车组转向架构架为例,结合EN 15085体系相关标准,分析和讨论动车组转向架构架焊接工艺评定的目的、意义和一般程序,以及焊接工艺评定的注意事项和评定过程中一些争议问题的解释,结合实际对动车组转向架构架焊接工艺评定给出一些意见和建议。     

动车组转向架构架加工技术研究

动车组转向架构架为全焊接结构,整体钢性差,结构紧凑,加工精度高,加工部位多,加工难度大。文章通过对产品结构、所用加工设备、加工工装、结合加工刀具等方面详细阐述了动车组转向架构架加工技术,并通过生产试制验证了该加工技术方案的可行性和合理性,为指导铁路交通装备制造技术提供一定的参考数据。     

残余应力测试在转向架构架返修中的应用

采用X射线法对转向架构架焊接部件返修位置与未进行返修位置进行残余应力状态的测试,分析比较两处位置残余应力应力状态,从残余应力的角度评价返修后产品使用的可行性。     

高速列车焊接转向架构架材料及性能研究进展

随着对列车运行速度和运载能力要求的提高,对转向架焊接构架的材质和性能提出了更为苛刻的要求。基于MAG焊工艺基础上的转向架构架焊接技术研究已经相当广阔且深入。目前,转向架焊丝虽然能满足焊接使用要求,但是在焊接过程中飞溅较大,容易出现气孔、夹渣咬边等缺陷,小电流过渡稳定性还有待提高。优良的使用操作性能、长寿命、高可靠、具备广域环境条件下服役能力的新型耐寒高韧性焊材亟待开发。新材料、新工艺将是未来的研究热点和重点。轻量化、环境友好、高可靠、长寿命以及激光焊接技术将引领未来转向架焊接制造技术更快更好地发展。     

超声波冲击削减转向架焊接接头残余应力效果研究

采用超声波冲击处理工艺,分别对铁路车辆转向架焊接构架上常见的4种焊接接头进行冲击处理,并利用X射线衍射应力仪在4种接头的焊缝中心线及距焊趾2,5,10,15,25 mm的6个位置对超声波冲击处理前后的焊接残余应力分别进行实测。对比分析得出:超声波冲击处理能够有效削减转向架常见焊接接头的焊接残余应力,并将拉应力转变为压应力,且焊后4次冲击处理工艺综合效益最高。     

高速动车组转向架管对接结构焊接缺陷控制

通过对高速动车组转向架横梁管自动化焊接现状的调研,确定常见的缺陷是未熔合和气孔2种焊接缺陷。分析造成未熔合缺陷的主要原因是工艺要求不合理,打底层焊缝清根不彻底。气孔缺陷的产生原因主要是作业过程中对工件的清洁不到位,以及环境温度的影响。根据分析结果,焊制焊接工作试件,探索合理的焊接工艺参数,并将手工打磨清根方式改为机械加工清根。焊前清洁坡口及周围焊接区域,清理层道间污物,通过预热克服环境温度过低等因素的影响,制订了横梁管对接焊缝焊接缺陷控制方案并付诸实际生产。结果显示:焊后探伤合格率由原来的30%提升至94%,避免了以往大量的返修、甚至报废造成的浪费,在保证焊接质量的同时,大幅提升了焊接生产率。     

面向高速动车组转向架的智能焊接打磨系统

针对高速动车组转向架构架焊接过程中焊缝打磨的问题,借助先进的智能制造技术,研究针对不同焊缝形式、不同产品结构形式的智能焊缝打磨技术。设计一套智能打磨系统,该系统通过视觉检测系统可将实物外形状态与控制系统模型进行实时比较计算,规划打磨路径及切削进给参数,实现对高速动车组转向架构架各类焊缝打磨,以达到提高生产效率、提升产品质量、降低人工劳动强度的目的。     

转向架构架焊接修复性能研究

以动车转向架常用S355J2+N厚板为研究对象,针对转向架构架制造完成后中厚板出现母材缺陷进行焊接修复后的性能研究.制作模拟修复接头并对其进行拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和硬度检测,并对修复后的转向架部件进行静强度及疲劳强度试验验证.结果证明,转向架部件焊接修复后的性能完全能够满足标准要求,为实际生产中的焊接修复作业提...     

动车组转向架构架板材耐候性分析

采用周期浸润腐蚀、中性盐雾实验以及电化学腐蚀实验对进口的动车组转向架构架用两种耐候板材S355J2W和SMA490BW钢的耐候性进行评估,并通过与国内非耐候的Q235钢进行对比,研究两种钢板耐大气腐蚀特征。研究表明:S355J2W和SMA490BW钢在不同的腐蚀实验中表现出的耐候能力不同。由于Cu和Cr的含量总和较高,SMA490BW钢在周期浸润腐蚀中的腐蚀速率低于S355J2W钢。而在中性NaCl溶液中S355J2W钢表现出更优异的耐候特征,表明该钢板更适合应用于沿海环境。     

转向架侧梁生产及服役过程中的焊接残余应力研究

采用X射线衍射法(XRD)测试转向架侧梁在制造过程及疲劳试验过程中同一部位焊接的残余应力,获得焊接残余应力在生产及服役过程中的变化规律,为改进转向架制造工艺提供理论支撑。结果表明:侧梁来料基础件表面为压应力;转向架大部件焊后及热调修后残余应力整体分布不均匀,存在高值拉伸应力;构架热处理后焊接残余应力大幅度降低,残余应力趋于均匀化;构架喷砂后,焊接残余应力由拉应力转变为压应力,并在构架表面形成有利于疲劳性能的压应力层;构架疲劳试验600万次时,残余压应力不会发生松弛;构架疲劳试验1 200万次后,构架表面的残余压应力大幅度下降,应力逐渐松弛重新分布,且分布更为均匀。     

动车组转向架构架材料的研发及应用

转向架构架作为动车组主要承载结构,既受复杂交变载荷,又受环境条件影响,对其可靠性要求较高,因此其选材要求较为严苛。现阶段构架均采用欧洲和日本进口的耐候耐蚀钢板,可靠性高。近些年国产耐候耐蚀钢板的研制已取得突破性成果,试验验证其可靠性已不弱于欧洲和日本进口的钢板,但还未实现批量应用。考虑成本及进货周期,未来一段时间内国产钢板是构架应用材料的主要方向。随着车辆轻量化设计需求的逐渐提升,结合工业技术和新型复合材料研究的不断突破,传统轻质材料和新型复合材料在将来将逐渐取代传统钢板成为构架的主要应用材料。