一种轨道车辆激光焊不锈钢侧墙结构的制作方法

1.本实用新型属于轨道车辆技术领域，涉及轨道车辆侧墙结构，具体涉及一种轨道车辆激光焊不锈钢侧墙结构。

背景技术：

2.现有轨道车辆侧墙结构包括侧墙板1、侧墙骨架；其中，侧墙骨架是由立柱2、横梁3、补强梁4焊接构成；所述侧墙板1通过电阻点焊与侧墙骨架的立柱、横梁、补强梁连接(如图1所示)。由于点焊的特性，点焊过程加热强度大、时间短，易产生飞溅、虚焊、熔核成型不良等焊接缺陷，同时焊点在加热熔合后有一定的压痕，对于不同板厚的焊点压痕深度、受热变形量也不同，导致侧墙板与侧墙骨架的立柱、补强梁、窗框等部件的点焊区域平度不良，侧墙板外表面有点焊压痕，造成车体钢结构整体外观效果不理想。

技术实现要素：

3.鉴于上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种轨道车辆激光焊不锈钢侧墙结构，该侧墙结构使用波纹板替代传统补强梁结构及横梁结构，侧墙板与波纹板、波纹板与侧墙骨架均是采用激光焊连接，不仅可以减少侧墙结构焊接变形，改善侧墙外表面平面度，还能提高车辆整体外观质量。
4.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种轨道车辆激光焊不锈钢侧墙结构，包括侧墙板、侧墙骨架，所述侧墙骨架包括立柱、侧墙上边梁、侧墙下边梁；所述侧墙下边梁为乙型梁，所述立柱的上端与侧墙上边梁弧焊连接，立柱的下端与侧墙下边梁的上翼面弧焊连接，所述侧墙板与侧墙骨架之间还设置有波纹板，所述波纹板固定在立柱与侧墙板中间，所述侧墙板与侧墙上边梁、波纹板采用激光焊断续焊接，侧墙板与侧墙下边梁的下翼面相对设置。
6.作为本实用新型的优选，所述立柱的截面为几字型结构，所述侧墙上边梁为c型梁，所述波纹板的波纹形状为连续的几字型。
7.作为本实用新型的优选，所述侧墙板为sus301奥氏体不锈钢板，厚度控制在1.5-2mm；所述波纹板为sus301l-mt不锈钢波纹板，厚度控制在0.6mm；所述立柱为采用sus301l-st不锈钢钢板折弯而成，厚度控制在1.5-2mm；所述侧墙上边梁、侧墙下边梁为采用sus301l-mt不锈钢钢板折弯而成，厚度控制在2mm。
8.作为本实用新型的优选，所述立柱的中间间隔设置多块波纹板，所述波纹板的波纹槽沿着车长方向。
9.作为本实用新型的优选，所述立柱的中间区域与波纹板采用激光焊断续焊接。
10.作为本实用新型的优选，所述侧墙板与侧墙上边梁激光焊根据结构空间焊缝的长度为40-50mm，相邻焊缝之间的间距为35-40mm；所述侧墙板与波纹板激光焊焊缝的长度为50mm，相邻焊缝之间的间距为45mm；所述立柱与波纹板激光焊焊缝的长度为30-40mm，相邻焊缝之间的间距为40-45mm。
11.本实用新型的优点和有益效果：
12.(1)本实用新型提供的侧墙结构使用波纹板替代传统补强梁结构及横梁结构，侧墙板与波纹板、波纹板与骨架均是采用激光焊连接，激光焊具有受热面积小，焊接变形小，焊缝成型好的优点，因此采用激光焊将侧墙板与侧墙骨架连接，不仅可以减少侧墙结构焊接变形，改善侧墙外表面平面度，还能提高车辆整体外观质量，提升产品整体质量。
13.(2)本实用新型的侧墙结构通过激光叠焊的“线”连接取代电阻点焊的“点”连接，既能满足结构强度，又能保证侧墙表面平度质量，与原来的电阻点焊结构相比，焊缝密度提高20％，单条焊缝强度高于电阻点焊接头强度标准值2倍；经过车体整体静强度测试，结果显示本实用新型的侧墙结构抗横向冲击能力显著提升，疲劳强度提高15％以上。
14.(3)本实用新型的侧墙结构在侧墙板与侧墙骨架之间设置波纹板，且波纹板的波纹槽沿着车长方向，此种设置方式能够增加侧墙结构的整体强度，经过车体整体强度测试，能够满足标准en12663(铁路车辆车体结构要求)，能够在不锈钢轨道车辆项目中批量应用。
15.(4)本实用新型的侧墙骨架包括立柱、侧墙上边梁、侧墙下边梁，侧墙上边梁为c型梁，侧墙下边梁为乙型梁，乙型梁的上翼面与立柱弧焊连接，乙型梁的下翼面与侧墙板相对设置，但两者不连接，后续整体侧墙结构安装在底架上后与底架一起焊接，此种结构能进一步保证侧墙结构的平面度，同时还能保证侧墙结构的整体强度。
16.(5)传统点焊的侧墙骨架自身组成、侧墙骨架与侧墙板的连接，分别需要设置工装胎位完成焊接，包括侧墙骨架工装(多个)、侧墙点焊工装，而侧墙骨架因局部结构不同还要设置多个工装胎位,需要额外生产场地、人员以及额外工装费用，导致生产成本高；而本实用新型的激光焊侧墙结构，由于侧墙板与波纹板、波纹板与骨架均是采用激光焊连接，所以只需要在一个激光焊工装胎位完成，大大减少了加工工装及生产人员数量，既提高了生产效率，又降低了生产成本。
附图说明
17.图1为传统点焊侧墙结构示意图；
18.图2为本实用新型的激光焊不锈钢侧墙结构的结构示意图；
19.图3为本实用新型波纹板、侧墙上边梁、立柱与侧墙板的连接示意图；
20.图4为本实用新型波纹板与侧墙板激光焊接的三维示意图；
21.图5为本实用新型波纹板与立柱激光焊接的三维示意图；
22.图6为本实用新型侧墙下边梁与立柱的连接示意图；
23.附图标记：侧墙板1、侧墙上边梁2、侧墙下边梁3、波纹板4、立柱5、上翼面31、下翼面32。
具体实施方式
24.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为：基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定
的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.本实用新型提供了一种轨道车辆激光焊不锈钢侧墙结构，图2为轨道车辆激光焊不锈钢侧墙结构的结构示意图，图3至图6为轨道车辆激光焊不锈钢侧墙结构各部件的连接示意图。
28.如图2至图6所示，本实用新型提供的一种轨道车辆激光焊不锈钢侧墙结构，包括侧墙板1、侧墙骨架、波纹板4；其中，所述侧墙骨架包括多根立柱5、侧墙上边梁2、侧墙下边梁3，多根所述的立柱5间隔设置，立柱5的上端与侧墙上边梁2弧焊连接，立柱5的下端与侧墙下边梁3弧焊连接；所述波纹板4设置在侧墙板1与侧墙骨架之间，且固定在立柱5的中间区域，所述侧墙板1与侧墙上边梁2、波纹板4采用激光焊断续焊接。
29.本实施例中所述的侧墙板1为sus301奥氏体不锈钢钢板，厚度控制在1.5-2mm；所述的侧墙上边梁2为采用sus301l-mt不锈钢钢板折弯而成的c型梁,侧墙上边梁2的厚度控制在2mm；所述侧墙下边梁3为采用sus301l-mt不锈钢钢板折弯而成的乙型梁，乙型梁的厚度控制在2mm；所述立柱5为采用sus301l-st不锈钢钢板折弯而成的截面为几字型结构的立柱，立柱的厚度控制在1.5-2mm；所述波纹板为sus301l-mt不锈钢波纹板，波纹板的厚度控制在0.6mm，波纹板的波纹形状为连续的几字型，上述材质的选择及厚度的控制更适用于激光焊接。
30.进一步，所述立柱5的中间间隔设置多块波纹板4，立柱5与波纹板4采用激光焊断续焊接，所述波纹板4的波纹槽沿着车长方向，此种设置方式能够增加侧墙结构的整体强度；
31.进一步，所述立柱5的下端与侧墙下边梁3的上翼面31采用弧焊连接，所述侧墙下边梁的下翼面32与侧墙板1相对设置，两者不连接，后续整体侧墙结构安装在底架上后与底架一起焊接，此种结构能进一步保证侧墙结构的平面度，同时还能保证侧墙结构的整体强度。
32.本实施例提供的侧墙结构中的波纹板4与立柱5之间，波纹板4、侧墙上边梁2与侧墙板1之间均采用激光焊断续焊接的连接方式；生产加工时，先组对侧墙上边梁2、波纹板4，完成与侧墙板1的激光焊；然后组对立柱5并完成与侧墙上边梁2、波纹板4的焊接；最后组对侧墙下边梁3并完成与立柱5焊接。激光焊断续焊接时，可以根据侧墙结构的尺寸和强度要求等，调整激光焊焊缝的长度和相邻焊缝之间的间距。本实施例侧墙板与侧墙上边梁激光焊根据结构空间焊缝的长度为40-50mm，相邻焊缝之间的间距为35-40mm；所述侧墙板与波纹板激光焊焊缝的长度为50mm，相邻焊缝之间的间距为45mm；所述立柱与波纹板激光焊焊缝的长度为30-40mm，相邻焊缝之间的间距为40-45mm。
33.本实用新型通过激光叠焊的“线”连接取代电阻点焊的“点”连接，研究激光功率和焊接速度对焊缝熔宽、焊缝熔深、最大剪切载荷及下板(侧墙板)背面质量的影响，结合最大剪切载荷标准和下板(侧墙板)外表面质量标准进行优化激光焊接参数；最终激光焊接参数
设定在激光功率1200w、焊接速度30mm/s、离焦量f＝0，既能满足结构强度，又能保证侧墙表面平度质量；其与原来的电阻点焊结构相比，焊缝密度提高20％，单条焊缝强度高于电阻点焊接头强度标准值2倍；经过车体整体静强度测试，结果显示抗横向冲击能力显著提升，疲劳强度提高15％以上。
34.最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例方案的范围。

技术特征：

1.一种轨道车辆激光焊不锈钢侧墙结构，包括侧墙板、侧墙骨架，其特征在于：所述侧墙骨架包括立柱、侧墙上边梁、侧墙下边梁；所述侧墙下边梁为乙型梁，所述立柱的上端与侧墙上边梁弧焊连接，立柱的下端与侧墙下边梁的上翼面弧焊连接，所述侧墙板与侧墙骨架之间还设置有波纹板，所述波纹板固定在立柱与侧墙板中间，所述侧墙板与侧墙上边梁、波纹板采用激光焊断续焊接，侧墙板与侧墙下边梁的下翼面相对设置。2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆激光焊不锈钢侧墙结构，其特征在于：所述立柱的截面为几字型结构，所述侧墙上边梁为c型梁，所述波纹板的波纹形状为连续的几字型。3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆激光焊不锈钢侧墙结构，其特征在于：所述侧墙板为sus301奥氏体不锈钢板，厚度控制在1.5-2mm；所述波纹板为sus301l-mt不锈钢波纹板，厚度控制在0.6mm；所述立柱为采用sus301l-st不锈钢钢板折弯而成，厚度控制在1.5-2mm；所述侧墙上边梁、侧墙下边梁为采用sus301l-mt不锈钢钢板折弯而成，厚度控制在2mm。4.根据权利要求1所述的一种轨道车辆激光焊不锈钢侧墙结构，其特征在于：所述立柱的中间间隔设置多块波纹板，所述波纹板的波纹槽沿着车长方向。5.根据权利要求1所述的一种轨道车辆激光焊不锈钢侧墙结构，其特征在于：所述立柱的中间区域与波纹板采用激光焊断续焊接。6.根据权利要求5所述的一种轨道车辆激光焊不锈钢侧墙结构，其特征在于：所述侧墙板与侧墙上边梁激光焊根据结构空间焊缝的长度为40-50mm，相邻焊缝之间的间距为35-40mm；所述侧墙板与波纹板激光焊焊缝的长度为50mm，相邻焊缝之间的间距为45mm；所述立柱与波纹板激光焊焊缝的长度为30-40mm，相邻焊缝之间的间距为40-45mm。

技术总结

本实用新型属于轨道车辆技术领域，涉及一种轨道车辆激光焊不锈钢侧墙结构，该侧墙结构包括侧墙板、侧墙骨架，侧墙骨架包括立柱、侧墙上边梁、侧墙下边梁；所述侧墙下边梁为乙型梁，所述立柱的上端与侧墙上边梁弧焊连接，立柱的下端与侧墙下边梁的上翼面弧焊连接，所述侧墙板与侧墙骨架之间还设置有波纹板，所述波纹板固定在立柱与侧墙板中间，所述侧墙板与侧墙上边梁、波纹板采用激光焊断续焊接，侧墙板与侧墙下边梁的下翼面相对设置。该侧墙结构使用波纹板替代传统补强梁结构及横梁结构，侧墙板与波纹板、波纹板与侧墙骨架均是采用激光焊连接，不仅可以减少侧墙结构焊接变形，改善侧墙外表面平面度，还能提高车辆整体外观质量。还能提高车辆整体外观质量。还能提高车辆整体外观质量。