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如何减少摩托车车架焊接过程中的变形措施?

2025-07-23 13:43 发布

摩托车车架多采用复杂管、板式焊接结构,是摩托车的支撑骨架,需要满足车体零件安装要求,并保证车辆行驶平稳。对车架的结构尺寸和形状精度要求较高。控制车架焊接变形主要从设计和工艺两方面入手。

影响车架焊接变形的因素很多,包括焊接工艺方法、焊接参数、焊缝数量和断面大小、施焊方法、材料的热物理性能、焊接夹具的设计合理性以及构件焊接程序等。例如,自动焊加热集中,受势区窄,变形较小;焊接参数中电弧电压的作用明显,低电压、高速大电流密度的自动焊变形较小;焊缝数量和断面尺寸越大,焊接变形越大;连续焊变形较大,断续焊变形较小。

材料的导热系数、比热和膨胀系数不同,焊接变形也不同;焊接夹具增加了构件的刚性,影响焊接变形;焊接程序对控制构件焊接变形有很大影响。此外,车架焊接变形可分为整体变形和局部变形。整体变形包括纵向和横向收缩、弯曲变形和扭曲变形等;局部变形则包括角变形和波浪变形等。

设计措施包括合理的焊缝尺寸和形式、焊缝数量以及焊缝位置。焊缝尺寸直接影响车架的焊接工作量和变形大小。焊缝尺寸越大,焊接工作量和变形也越大。焊缝尺寸过小,容易产生裂纹和热影响区硬度过高等缺陷。

因此,应尽量减小焊缝尺寸,在保证焊接质量的前提下,按板厚选取工艺上允许的最小焊缝尺寸。焊缝数量不宜过分集中,尽量避免2条或3条焊缝垂直交叉。合理选择筋板形状和位置,减少焊缝并提高筋板加固效果。焊缝位置尽可能对称于截面中性轴或接近断面中性轴,以减少焊缝引起的挠曲。

工艺措施包括反变形法、刚性固定法、合理施焊以及合理的焊接顺序。反变形法是事先估计焊接结构变形的大小和方向,然后在组合时给予相反方向的变形来抵消焊接变形。刚性固定法则通过焊接夹具定位和紧固来限制焊接变形。CO2气体保护焊因其电弧热量集中、加热面积小等特点,适用于车架焊接。

焊接时适当降低规范,选用较低的线能量,可以有效防止焊接变形。焊接顺序对焊接结构的变形有很大影响,应尽量采用对称焊接,以使焊缝引起的变形相互抵消。焊缝不对称的,先焊焊缝少的一侧,以增大焊缝多的一侧施焊时焊件的结构刚度和反变形能力。

车架焊接过程中,虽然在车架结构设计和工艺上采取多种措施来控制施焊过程中所产生的焊接变形,但由于焊接过程的特点和车架焊接工艺的复杂性,还或多或少产生焊接变形,为此必须矫正超过设计要求的焊接变形。

矫正工艺只限于矫正焊接构件的局部变形,如角变形、弯曲变形和波浪变形等。对于车架结构的整体变形如纵向和横向收缩,只能通过下料或装配时预放余量来补偿。

机械矫正法是在室温条件下,对焊接施加外力,使构件压缩塑性变形区的金属伸展减少或消除焊缝区的塑性变形,达到矫正变形的目的。实际操作中还应注意自然时效的作用,必须通过经验积累和严格检验手段保证矫正的精度。

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