重型载货车驱动齿轮轻量化接触点焊接方法



重型载货车驱动齿轮轻量化接触点焊接方法

通过接触点焊接方法（JSS）来焊接驱动小齿轮，使焊接完成后的构件能够满足应力要求，有3种不同的焊接情况：①原始构件有两个接触点，如出现这种情况，需要对两种不同的燃烧长度进行测试（图1）；②构件如果只有一个焊接区，则考虑最佳的燃烧长度（图2）；③如果构件的焊接区从初始位置径向移动（图3），将两种不同的间隙尺寸进行比较，最小间隙尺寸将导致最大焊缝长度。这种结构焊接方法的缺陷是没有利用超声波检测来评估。摩擦焊接后材料的硬度与冷却时的连续变形相关。当连接区域为环形时，通常使用摩擦焊接。对这种最佳的摩擦焊接方法进行仿真的结果表明，此方法适合传动小齿轮。使用这种方法来焊接驱动齿轮将会减轻质量约14%。

驱动小齿轮的质量减轻2kg（产品总质量为14.8kg）可达到轻量化的目的，采用不同的接触点摩擦焊接方法优化步骤对驱动小齿轮进行处理。假设新的驱动小齿轮能够持续承受工作时的应力，其优化过程如下：①考虑有两焊缝区的情况，焊缝长度太小则不能承受工作时的应力。②考虑有一个焊接区情况，避免在两接头之间出现非融合区。③焊缝区径向移动约6mm，以防止在压力最大的区域进行焊接。焊接区位置不同对间隙大小有影响。焊缝硬度影响材料的相变。研究结果表明，只有一个焊接区，焊接区将会远离压力最大的区域，具有0.6mm的间隙尺寸。④FEM仿真表明,最好的方法能使较小的应力分布在焊缝区。

Samareh Mohammadzadeh Polami. Journal of Materials Processing Technology.

编译：王川