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不锈钢城轨车体焊接质量监测技术及装置研发

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-10-11 13:36:28

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:重庆市永川区| 周舟 | 2022-11-09 17:30:56
城市高效、绿色交通的迫切需求,促进了不锈钢城轨客车的快速发展。不锈钢车体结构基本特点是由数万个小尺寸电阻点焊或激光焊点组焊而成的薄壳结构,焊接质量控制是保证不锈钢车体结构强度及 制造质量的关键,不锈钢车体焊接质量监测已成为关系不锈钢城轨客车制造质量的关键技术之- -。吉林大学焊接质量监测技术团队多年聚焦不锈钢车体电阻点焊、搭接激光焊焊接质量的在线监测及无损检测技术与装置的研发,为相关制造企业保障不锈钢车体焊接制造质量提供技术手段。
目前研发的技术及装置主要应用于城市轨道客车制造领域中,不锈钢薄壳车体电阻点焊及激光焊的焊接质量智能在线监测及超声波无损检测与智能评估,为不锈钢车体焊接制造质量的稳定与提升提供技术保障手段。项目技术与装置已有百套以上应用于中车等相关制造企业。随着技术及应用经验的不断积累,本项目技术及装置可以在汽车等类似焊接结构制造企业在一定范围内得到拓展应用。

不锈钢车体结构是实现轨道车辆轻量化的主要途径,,特别是在城轨交通方面的优势特别明显。与其一样类型的的普低钢车体相比较,不锈钢车体重量可减轻10%~20%以上。对于城轨不锈钢车体制造焊接工艺的研究具有非常重要的意义,因为不锈钢车体具有非常多的优点,它不仅耐腐蚀,具有外界环境对他的影响较小的特点,而且具有外观优美的特点,给人以一种视觉上的美感。最重要的是它的寿命长,能够连续使用30年以上。这么多的优点决定了它的发展前景,所以它的的市场是相当强大的。

吉林大学材料科学与工程学院徐国成教授科研团队

1983-06 吉林工业大学硕士研究生

2000-05 吉林工业大学博士研究生

工作经历: 1983-06至1986-09 吉林工业大学 讲师

1986-09至1987-10 日本早稻田大学 访问学者

1987-10至1992-10 吉林工业大学 副教授

1992-10至1994-01 日本九州大学 访问学者

1994-01至2000-08 吉林工业大学 教授

2000-08至2000-11 日本九州大学 高级访问学者

2000-11至今吉林大学 教授

科研项目: 国家自然基金面上项目 重载冲击金属机械易损零部件耦合仿生

横向课题 激光热作模具仿生处理与修复技术研发

吉林省科技发展计划重大项目 仿生非光滑表面减粘、耐磨损、抗热疲劳新型模具的研究

吉林省科技发展计划重点项目 重型卡车用高强度铸铁一体化桥壳生产关键技术

国家技术发明二等奖-仿生耦合多功能表面构建原理与关键技术

机械工业科技进步二等奖 典型机械部件耐磨、抗热疲劳仿生理论与关键技术

吉林省科学技术进步一等奖-仿生减粘、耐磨、抗疲劳技术在热作模具上的应用

吉林省科学技术进步一等奖-高效耐久卡车制动毂仿生耦合关键技术研究与应用

曾获:

国家政府特殊津贴

机械工业部青年科技专家

吉林省第五批有突出贡献的中、青年专业技术人才

社会兼职: 曾任:

中国机械工程学会铸造专业委员会学术委员会委员,2007-01至2012-12

吉林省铸造学会,理事,2007-01至2012-12

吉林省铸造协会,理事,2007-01至2012-12

 初步估算该管业公司在壁厚超过4mm不锈钢管上使用活性剂后,年节省费用高达 387191.1 元。 3.1 A-TIG 焊与传统 TIG 焊效率的比较 效率分析 单位:分钟 时间 未使用活性剂 使用活性剂 坡口加工时间 15 0 装配时间 5 2 涂抹及晾干时间 0 5 焊接时间 45 30 共计 65 37 节省时间 28 提高效率 43.08% 从以上分析可知看出,使用活性焊剂可以节省 43.08% 的工时。 3.2 A-TIG 焊与传统 TIG 焊生产成本的比较 生产成本主要是由人工成本、材料成本和能源成本三部分组成。其中,材料成本包括焊丝和氩气的成本;能源成本主要计算坡口打磨和焊接所耗的电能。 成本分析 单位:元 项目 未使用活性剂 使用活性剂 单价 备注 人工成本 43.3 24.67 40元/小时 1 材料成本 焊丝 10.41 3.56 72元/公斤 2 氩气 13.13 8.75 50元/瓶 3 能源成本 坡口打磨耗电 0.13 0 0.746元/千瓦时 4 焊接耗电 1.33 0.89 5 共计 68.33 37.87 节省成本 30.46 降低成本率 44.58% 1 该管业公司提供的焊工小时工资。 2 未使用活性剂时,打底 2 根 Φ2.0mm 焊丝,盖面 3 根 Φ2.4mm 焊丝;使用活性剂时只需盖面 1.5 根 Φ2.4mm 焊丝。 Φ2.0mm 焊丝重量为 22.8 克 / 根; Φ2.4mm 焊丝重量为 33 克 / 根。 3 正面保护气流量为 15 L/min ,背面保护气流量为 20 L/min 。 4 砂轮的功率为 700 瓦。 5 水冷装置功率为 320W ,焊接电流为 165A ,电压为 10V ,焊机效率约为 80% 。 从以上分析可以看出,使用活性焊剂焊接不锈钢管可以节省近一半的成本。

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