本發明專利技術涉及高強度汽車傳動軸管ERW焊接工藝，汽車傳動軸管屈服強度達到750MP以上，0°沖擊功平均45J以上材料強度提高30％以上，可實現減重30％以上，可提高傳動軸管承載能力近一倍，適應了汽車整車輕量化的要求，同時提高了傳動軸疲勞強度，大大降低了失效風險，提高了工作可靠性，并在原設計軸管壁厚的基礎上減薄20％以上。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種傳動軸管焊接工藝，特別是高強度汽車傳動軸管ERW焊接工藝。
技術介紹
汽車用新材料在世界范圍內研究者眾多，新材料的發展速度也是日新月異。作為物流的商用車在世界范圍內的主要制造商有德國曼公司、沃爾沃公司等歐洲企業，以及中國重汽、一汽等國內企業。現用汽車傳動軸材料屈服強度大致在480 550MP，軸管均采用高頻電阻焊接。首先現用傳動軸材料屈服強度不能滿足日益提高的應用要求，為提高承載力及安全系數，導致軸管壁厚越來越厚，與汽車整車輕量化的趨勢相背而駛。其次現用材料的疲勞強度也不能滿足日益惡劣的應用要求。減重節能是目前汽車發展的主題之一，對于載重汽車來說，降低一定的重量，就可以多載重相應重量的貨物，同時可以減少制造單車所需的原材料消耗。 汽車傳動軸的主要損壞形式傳動軸機件的損壞、磨損、變形以及失去動平衡，而機件的損壞主要表現為十字軸和突緣叉的斷裂，出現軸管屈服和變形的損壞形式較為少見，這就為通過提高軸管用材料強度來實現減薄和減重提供了可能。在日本專利中查到一篇專利，專利專利技術人KAWABATAYOSHIKAZU ；SAKATA TAKASHI ；SAKAGUCHI MASAYUKI ;專利號JP2006037205 ;文章題名“METH0D FOR PRODUCING HOLLOWDRIVESHAFT HAVING EXCELLENT FATIGUE RE SISTANCE”;專利內容本專利主要介紹的是鋼管的化學成分0. 25到O. 55% C，Si，Mn和Al，其成型后進行調質處理，表面殘余壓應力大于216Mpa，最大可達440Mpa，根據需要在化學組成中加入Cr，Mo, W，Ni，Cu，B或Ti，Nb與V等元素。目前國內通常采用的傳動軸管材料為含碳為O. 10%左右，含錳I. 5%左右的Nb微合金化熱軋鋼板，屈服強度為360-470MPa，抗拉強度為470_580MPa。根據不同的扭矩輸出要求，選擇不同的外徑和壁厚，典型的規格有63. 5X2. 5、89X5、90X3、100X4、108X7、120X6,140X6 等。熱軋鋼板經過以下工序完成制管過程熱軋鋼板-縱剪-帶鋼檢驗-上料-予開卷-開卷-矯平-剪切對焊(TIG)-活套儲料-直緣成型-高頻焊接-清除外毛刺-空冷-水冷-定徑-在線超聲探傷-矯直-鋸切-平頭-成品檢驗(壓扁、擴口、水壓等)-包裝。在國家鼓勵減重節能的環境下，充分挖掘汽車零部件的減重和輕量化潛力，是汽車行業材料技術人員面臨的長期課題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種高強度汽車傳動軸管ERW焊接工藝，ERff焊接后的高強度汽車傳動軸管屈服強度達到750MP以上，0°沖擊功平均45J以上，用此種材料經過冷彎成型，高頻焊接做成傳動軸管。本專利技術的高強度汽車傳動軸管ERW焊接工藝，汽車傳動軸管材料按重量百分比由以下成分組成C O. 04-0. 19, Si O. 04-0. 19, Mn I. 00-2. 00, P 0-0. 02, S 0-0. 09，AlO. 014-0. 038, NbO. 01-0. 09，Ti O. 01-0. 10 ;對上述成分的對原材料進行驗證，運到備卷區，對原料進行開卷，對開卷后原材料進行矯平、剪切、帶料連接對焊(TIG)，進行活套儲料，對原料進行刨邊，對原料進行縱剪后的母材超聲波進行探傷，進入直緣成型，進行高頻焊接、焊接后去清除內毛刺，焊縫超聲波探傷，對焊縫熱處理，對軸管進行空冷、水冷后定徑，對軸管進行銑切，銑切后的軸管進行矯直，對軸管進行水壓試驗，軸管進行通經，對軸管離線超聲波探傷、管端超聲波探傷，軸管進行測長稱重，對成品的軸管涂油、噴標、打包，軸管進行最終檢驗、發運，其特征在于使用刨邊機對原料的鋼板進行平行型刨邊，平行型刨邊將提高后續焊接金屬流動上升角，降低軸管內、外毛刺的產生，以及提高焊接斷面的強度；直緣成型是采用KUSAKABE直緣成型機組包括粗成型和精成型，粗成型時對鋼帶中部彎曲的BDl和BD2機架，軸承處輥軸直徑為260MM，輥軸材料為42CRM0，經過離子氮化熱處理，剛性較高,邊部彎曲由6個架次完成，且全部采用空彎,每個架次的變形延伸量較小,確保了均勻變形，并且保證了設備的安全運行，3個精成型架的上下輥軸直徑達到190mm，側輥輥軸直徑達到150mm，且材質為42CrMo，經過離子氮化熱處理，保證了鋼帶在精成型機組中幾何尺寸的變化，消除部分邊部彎曲時產生的應力，V形開口角3° -5°，擠壓輥出口尺寸參數 為水平方向88-125mm，垂直方向88_122mm ;高頻焊接的技術參數為采用ERW固態高頻焊機，額定功率達到400KW，頻率150-250KHZ，輸入功率203-238KW，交流電流100-109A，頻率174-178KHZ,直流電壓642-652V，輸出功率200-225KW，偏移量13-20 %，焊接速度20_27m/min，焊縫中心熔合線寬度控制在O. 04-0. 19mm范圍內，金屬流線上升角控制在45° -80°范圍內，熱影響區寬度控制在壁厚的O. 36-0. 69倍范圍內，，通過信號線與成型機組相連接，根據輸入的鋼管規格，以及自動測速裝置實測的鋼管生產速度，焊機自動進行電流、電壓、功率、頻率的調節；焊縫熱處理設備使用三臺焊縫中頻熱處理設備，功率為600KW，三臺焊縫中頻熱處理設備的頻率依次為1200HZ、1500HZ、2500HZ，中頻感應加熱器長度達到1730MM,焊縫熱處理寬度達40MM，具有負載自動匹配功能，采用弧形跟蹤裝置對焊縫進行跟蹤，保證感應加熱器中心與焊縫中心保持一致。本專利技術的可提高傳動軸管承載能力近一倍，適應了汽車整車輕量化的要求，同時提高了傳動軸疲勞強度，大大降低了失效風險，提高了工作可靠性，并在原設計軸管壁厚的基礎上減薄20%以上。附圖說明附圖I是本專利技術的高強度傳動軸管工藝路線圖。具體實施例方式本專利技術的高強度汽車傳動軸管ERW焊接工藝，汽車傳動軸管材料按重量百分比由以下成分組成C O. 04-0. 19, Si O. 04-0. 19, Mn I. 00-2. 00, P 0-0. 02, S 0-0. 09，AlO. 014-0. 038, NbO. 01-0. 09，Ti O. 01-0. 10 ;對上述成分的對原材料進行驗證，運到備卷區，對原料進行開卷，對開卷后原材料進行矯平、剪切、帶料連接對焊(TIG)，進行活套儲料，對原料進行刨邊，對原料進行縱剪后的母材超聲波進行探傷，進入直緣成型，進行高頻焊接、焊接后去清除內毛刺，焊縫超聲波探傷，對焊縫熱處理，對軸管進行空冷、水冷后定徑，對軸管進行銑切，銑切后的軸管進行矯直，對軸管進行水壓試驗，軸管進行通經，對軸管離線超聲波探傷、管端超聲波探傷，軸管進行測長稱重，對成品的軸管涂油、噴標、打包，軸管進行最終檢驗、發運，其特征在于使用刨邊機對原料的鋼板進行平行型刨邊，平行型刨邊將提高后續焊接金屬流動上升角，降低軸管內、外毛刺的產生，以及提高焊接斷面的強度；直緣成型是采用KUSAKABE直緣成型機組包括粗成型和精成型，粗成型時對鋼帶中部彎曲的BDl和BD2機架，軸承處輥軸直徑為260MM，輥軸材料為42CRM0，經過離子氮化熱處理，剛性較高,本文檔來自技高網...
【技術保護點】
高強度汽車傳動軸管ERW焊接工藝，對原材料進行驗證，運到備卷區，對原料進行開卷，對開卷后原材料進行矯平、剪切、帶料連接對焊(TIG)，進行活套儲料，對原料進行刨邊，對原料進行縱剪后的母材超聲波進行探傷，進入直緣成型，進行高頻焊接、焊接后去清除內毛刺，焊縫超聲波探傷，對焊縫熱處理，對軸管進行空冷、水冷后定徑，對軸管進行銑切，銑切后的軸管進行矯直，對軸管進行水壓試驗，軸管進行通經，對軸管離線超聲波探傷、管端超聲波探傷，軸管進行測長稱重，對成品的軸管涂油、噴標、打包，軸管進行最終檢驗、發運，其特征在于：使用刨邊機對原料的鋼板進行平行型刨邊，平行型刨邊將提高后續焊接金屬流動上升角，降低軸管內、外毛刺的產生，以及提高焊接斷面的強度；直緣成型是采用KUSAKABE直緣成型機組：包括粗成型和精成型，粗成型時對鋼帶中部彎曲的BD1和BD2機架，軸承處輥軸直徑為260MM，輥軸材料為42CRMO，經過離子氮化熱處理，剛性較高，邊部彎曲由6個架次完成，且全部采用空彎，每個架次的變形延伸量較小，確保了均勻變形，并且保證了設備的安全運行，3個精成型架的上下輥軸直徑達到190mm，側輥輥軸直徑達到150mm，且材質為42CrMo，經過離子氮化熱處理，保證了鋼帶在精成型機組中幾何尺寸的變化，消除部分邊部彎曲時產生的應力，V形開口角3°？5°，擠壓輥出口尺寸參數為水平方向88？125mm，垂直方向88？122mm；高頻焊接的技術參數為：采用ERW固態高頻焊機，額定功率達到400KW，頻率150？250KHZ，輸入功率203？238KW，交流電流100？109A，頻率174？178KHZ，直流電壓642？652V，輸出功率200？225KW，偏移量13？20％，焊接速度20？27m/min，焊縫中心熔合線寬度控制在0.04？0.19mm范圍內，金屬流線上升角控制在45°？80°范圍內，熱影響區寬度控制在壁厚的0.36？0.69倍范圍內，，通過信號線與成型機組相連接，根據輸入的鋼管規格，以及自動測速裝置實測的鋼管生產速度，焊機自動進行電流、 電壓、功率、頻率的調節；焊縫熱處理設備：使用三臺焊縫中頻熱處理設備，功率為600KW，三臺焊縫中頻熱處理設備的頻率依次為1200HZ、1500HZ、2500HZ，中頻感應加熱器長度達到1730MM，焊縫熱處理寬度達40MM，具有負載自動匹配功能，采用弧形跟蹤裝置對焊縫進行跟蹤，保證感應加熱器中心與焊縫中心保持一致。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：魏強，趙純鋒，徐海瑛，紀慶高，馮加磊，傅前進，趙棟，王安柱，
申請(專利權)人：山東泰豐鋼業有限公司，
類型：發明
國別省市：
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