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宽幅长大薄壳不锈钢中空型材及其制造工艺
申请号	CN201611068078.2	申请日	2016-11-28	公开(公告)号	CN106594505A	公开(公告)日	2017-04-26
申请人	中车长春轨道客车股份有限公司;			发明人	王春生; 郑勇福; 王洪潇;
摘要	宽幅长大薄壳不锈钢中空型材及其制造工艺属于轨道客车用宽大薄部件生产技术领域，该型材由装饰性外板、位于中间夹层的波纹板、内板顺次通过激光搭接焊连接构成；三层板的材料均为不锈钢板，装饰性外板板厚为1.5mm‑2.5mm，表面进行拉丝处理或DF处理，内板板厚为1mm‑1.5mm，装饰性外板和内板的断面结构均是平板，或者是通过辊弯成型的带有压筋的型材，或者是边缘压弯的型材，或者是弯板；波纹板板厚为0.5mm‑0.8mm，波纹板的单个波纹断面为梯形或矩形，波纹板的断面是均断面或者变断面结构。使用本发明的不锈钢中空型材，省去了繁杂的小件组装过程，工艺简单，效率提高；该型材刚性好，吊装、运输等不易产生变形。
权利要求	1.宽幅长大薄壳不锈钢中空型材，其特征在于，该型材由装饰性外板、位于中间夹层的波纹板、内板顺次通过激光搭接焊连接构成；所述装饰性外板的材料为不锈钢板，板厚为1.5mm-2.5mm，表面进行拉丝处理或DF处理，装饰性外板的断面结构是平板，或者是通过辊弯成型的带有压筋的型材，或者是边缘压弯的型材，或者是弯板；所述波纹板的材料为不锈钢板，板厚为0.5mm-0.8mm，波纹板的单个波纹断面为梯形或矩形，波纹板的断面是均断面或者变断面结构；所述内板的材料为不锈钢板，板厚为1mm-1.5mm，内板的断面结构是平板，或者是通过辊弯成型的带有压筋的型材，或者是边缘压弯的型材，或者是弯板。 2.如权利要求1所述宽幅长大薄壳不锈钢中空型材的制造工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：步骤一、将波纹板在冷弯成型机组上冷弯成型；步骤二、将装饰性外板和步骤一冷弯成型的波纹板沿着牵引辊进入机组定位组合并夹紧；步骤三、将步骤二定位夹紧后的装饰性外板和波纹板送入激光焊接工位，采用部分熔透激光叠焊的方式进行焊接，焊接后辊压整形；步骤四、将内板和步骤三辊压整形后的波纹板沿着牵引辊进入机组定位组合并夹紧；步骤五、将步骤四定位夹紧后的内板和波纹板送入激光焊接工位，采用熔透激光叠焊的方式进行焊接，焊接后辊压整形；步骤六、根据型材生产需求的实际长度，将成型后的型材进行切断，完成宽幅长大薄壳不锈钢中空型材的制造工艺。
说明书全文	宽幅长大薄壳不锈钢中空型材及其制造工艺技术领域 [0001] 本发明属于轨道客车用宽大薄部件生产技术领域，具体涉及一种宽幅长大薄壳不锈钢中空型材及其制造工艺，适用于宽度为300mm-1250mm、长度为10000mm-30000mm、厚度为20mm-70mm的宽大薄部件的生产。背景技术 [0002] 铝合金宽幅中空型材采用体积热挤压工艺技术制造,可以挤出宽幅长大件,广泛用于轨道车辆中。宽幅长大型材的使用可以大大减少零件数量，简化工艺。但是铝合金材料的耐蚀性、强度、防火能力等使用性能方面远远不如不锈钢材料。挤压工艺的局限性导致铝合金宽幅长大挤压型材不能得到薄壳高强度型材。不锈钢材料不能通过挤压方法得到宽幅中空型材，所以以往不锈钢材料宽幅长大结构件只能设计成板梁组焊结构，通过预先制造的几十个甚至几百个零件组对、焊接得到，不能实现不锈钢宽幅长大零件的连续化和自动化生产，工艺复杂、效率低，质量不易保证。发明内容 [0003] 为了解决现有采用不锈钢板梁结构和制造工艺中存在的工艺复杂、周期长、效率低、质量差等技术问题，本发明提供一种宽幅长大薄壳不锈钢中空型材及其制造工艺。 [0004] 本发明解决技术问题所采取的技术方案如下： [0005] 宽幅长大薄壳不锈钢中空型材，其由装饰性外板、位于中间夹层的波纹板、内板顺次通过激光搭接焊连接构成；所述装饰性外板的材料为不锈钢板，板厚为1.5mm-2.5mm，表面进行拉丝处理或DF处理，装饰性外板的断面结构是平板，或者是通过辊弯成型的带有压筋的型材，或者是边缘压弯的型材，或者是弯板；所述波纹板的材料为不锈钢板，板厚为0.5mm-0.8mm，波纹板的单个波纹断面为梯形或矩形，波纹板的断面是均断面或者变断面结构；所述内板的材料为不锈钢板，板厚为1mm-1.5mm，内板的断面结构是平板，或者是通过辊弯成型的带有压筋的型材，或者是边缘压弯的型材，或者是弯板。 [0006] 上述宽幅长大薄壳不锈钢中空型材的制造工艺，包括如下步骤： [0007] 步骤一、将波纹板在冷弯成型机组上冷弯成型； [0008] 步骤二、将装饰性外板和步骤一冷弯成型的波纹板沿着牵引辊进入机组定位组合并夹紧； [0009] 步骤三、将步骤二定位夹紧后的装饰性外板和波纹板送入激光焊接工位，采用熔透激光叠焊的方式进行焊接，焊接后辊压整形； [0010] 步骤四、将内板和步骤三辊压整形后的波纹板沿着牵引辊进入机组定位组合并夹紧； [0011] 步骤五、将步骤四定位夹紧后的内板和波纹板送入激光焊接工位，采用部分熔透激光叠焊的方式进行焊接，焊接后辊压整形； [0012] 步骤六、根据型材生产需求的实际长度，将成型后的型材进行切断，完成宽幅长大薄壳不锈钢中空型材的制造工艺。 [0013] 本发明的有益效果如下： [0014] 1)宽幅长大薄壳不锈钢中空型材与铝合金宽幅中空型材相比耐蚀性强，强度高，防火性好。 [0015] 2)宽幅长大薄壳不锈钢中空型材外表面可以实现无涂装使用，直接使用拉丝或DF装饰性表面，外观漂亮，环保性好。 [0016] 3)宽幅长大薄壳不锈钢中空型材的制造可以实现机组连续生产，与以往生产的板梁零件的组对点焊焊接结构件的生产对比，工艺相对简单，生产效率高，能生产较长的零件。 [0017] 4)宽幅长大薄壳不锈钢中空型材采用激光焊接方式连接可实现密封焊接，结构密封性好。 [0018] 5)宽幅长大薄壳不锈钢中空型材因为直接使用长大零件，省去了繁杂的小件组装过程，工艺简单，效率提高。 [0019] 6)宽幅长大薄壳不锈钢中空型材刚性好，吊装、运输等不易产生变形。附图说明 [0020] 图1是本发明宽幅长大薄壳不锈钢中空型材的断面为均断面且带角度和弧度的结构示意图。 [0021] 图2是本发明宽幅长大薄壳不锈钢中空型材的断面为变断面的结构示意图。 [0022] 图3是本发明宽幅长大薄壳不锈钢中空型材两侧设计的插接接口结构示意图。 [0023] 图4是本发明宽幅长大薄壳不锈钢中空型材采用连续生产线上整体焊接形式的制造工艺流程图。 [0024] 图5是本发明宽幅长大薄壳不锈钢中空型制造工艺中的激光叠焊形式示意图。 [0025] 图6是图5的局部放大示意图。具体实施方式 [0026] 下面结合附图对本发明做进一步详细说明。 [0027] 如图1至图3所示，本发明宽幅长大薄壳不锈钢中空型材的断面形状可以是等厚度的平板结构或者是弧度小于等于25°且半径大于等于500mm的弧形弯板结构，还可以是厚度变化的变断面结构。宽幅长大薄壳不锈钢中空型材为了拼成更宽幅的结构，断面结构两侧设计成了插接接口A，两个或多个宽幅长大薄壳不锈钢中空型材宽度方向插接组对，通过激光焊接或其它焊接方法连接成更宽的不锈钢薄壳型材结构。 [0028] 本发明的宽幅长大薄壳不锈钢中空型材由装饰性外板、位于中间夹层的波纹板、内板三层结构顺次通过激光搭接焊连接构成。所述装饰性外板的材料为不锈钢板，板厚为1.5mm-2.5mm，表面进行拉丝处理或DF处理或其它装饰性表面处理，装饰性外板的断面结构是平板，或者是通过辊弯成型的带有压筋的型材，或者是边缘压弯的型材，或者是弯板。所述波纹板的材料为不锈钢板，板厚为0.5mm-0.8mm，波纹板的单个波纹断面为梯形或矩形，波纹板的断面是均断面或者变断面结构。所述内板的材料为不锈钢板，板厚为1mm-1.5mm，内板的断面结构是平板，或者是通过辊弯成型的带有压筋的型材，或者是边缘压弯的型材，或者是弯板。 [0029] 本发明宽幅长大薄壳不锈钢中空型材的制造模式有两种：一种模式是分别焊接模式，即三层结构在冷弯成型机组上分别成型后，在单独的焊接胎位上三个长大件通过激光焊接方法连接在一起。另一种模式是整体焊接模式，即在连续生产线上三层结构分阶段单独成型后，以中间波纹板为基准按顺序进入机组组合再进行分阶段激光叠焊。 [0030] 本发明宽幅长大薄壳不锈钢中空型材采用分别焊接模式时，其制造工艺包括如下步骤： [0031] 步骤一、将装饰性外板、波纹板、内板分别在冷弯成型机组上冷弯成型； [0032] 步骤二、将步骤一成型后的装饰性外板与波纹板采用部分熔透激光叠焊的方式进行焊接，焊接后辊压整形； [0033] 步骤三、将步骤一成型后的内板与波纹板采用部分熔透激光叠焊的方式进行焊接，焊接后辊压整形，完成宽幅长大薄壳不锈钢中空型材的制造工艺。 [0034] 本发明宽幅长大薄壳不锈钢中空型材采用整体焊接模式时，其制造工艺包括如下步骤： [0035] 步骤一、将波纹板在冷弯成型机组上冷弯成型； [0036] 步骤二、将装饰性外板和步骤一冷弯成型的波纹板沿着牵引辊进入机组定位组合并夹紧； [0037] 步骤三、将步骤二定位夹紧后的装饰性外板和波纹板送入激光焊接工位，采用部分熔透激光叠焊的方式进行焊接，焊接后辊压整形； [0038] 步骤四、将内板和步骤三辊压整形后的波纹板沿着牵引辊进入机组定位组合并夹紧； [0039] 步骤五、将步骤四定位夹紧后的内板和波纹板送入激光焊接工位，采用熔透激光叠焊的方式进行焊接，焊接后辊压整形； [0040] 步骤六、根据型材生产需求的实际长度，将成型后的型材进行切断，完成宽幅长大薄壳不锈钢中空型材的制造工艺。

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