一种中间组合件焊接工艺制造技术

本发明专利技术涉及汽车配件制造技术领域，具体涉及一种中间组合件焊接工艺，包括以下步骤：S1：焊前清洁；S2：加热Ⅰ；S3：压装；S4：加热Ⅱ；S5：焊接；S6：保温；所述步骤S1之前还包括热处理，所述热处理前保留消气槽以及螺旋油槽的碳层，所述热处理后精车消气槽以及螺旋油槽的碳层。本发明专利技术能够解决现有技术在焊接过程中容易产生气孔、裂纹的问题。裂纹的问题。裂纹的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种中间组合件焊接工艺


[0001]本专利技术涉及汽车配件制造
，具体涉及一种中间组合件焊接工艺。

技术介绍

[0002]汽车变速箱中的中间组合件包括中间轴和中间轴齿轮。中间轴与中间轴齿轮为一体，作用是将一轴和二轴连接，通过换挡杆的变换来选择与不同的齿轮啮合，使二轴能输出不同转速、转向和扭矩。因为中间轴形状像一个塔，所以又叫“宝塔齿”。目前，大多中间轴及中间轴齿轮分别在两者的焊接位间设置消气槽，以便于两者焊缝空腔内残留的空气在焊接时通过消气槽逸出，从而减少气孔数量。另外，中间轴齿轮大多还在两者的焊接位间设置螺旋油槽，以进一步助于焊缝空腔内残留的空气逸出。为了使中间轴以及中间轴齿轮表面获得更高的硬度和耐磨度，一般在焊接前进行热处理，热处理包括渗碳淬火工艺，使产品表面覆盖有碳层。
[0003]但现有技术中，如图1所示，一般采取热前精车
→
热处理
→
焊前清洁
→
压装
→
焊接的中间轴焊接工艺，即在热前精车阶段，对中间轴齿轮以及中间轴全部精车到位，然后对中间轴齿轮以及中间轴进行热处理，接着两者进行焊前清洁，以除去杂质，最后对中间轴齿轮以及中间轴进行压装并焊接。但是，专利技术人发现，现有技术存在中间轴组件焊接成品气孔和裂纹数量较多，焊接质量较低的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种中间组合件焊接工艺，以解决现有技术在焊接过程中容易产生气孔、裂纹的问题。
[0005]本申请提供如下技术方案：
[0006]一种中间组合件焊接工艺，包括以下步骤：
[0007]S1：焊前清洁；S2：加热Ⅰ；S3：压装；S4：加热Ⅱ；S5：焊接；S6：保温；
[0008]所述步骤S1之前还包括热处理，所述热处理前精车时保留消气槽以及螺旋油槽的碳层，所述热处理后精车消气槽以及螺旋油槽的碳层。
[0009]专利技术人在采用上述技术方案之前，为了解决现有技术在焊接过程中容易产生气孔、裂纹的问题，曾采用其他工艺，然而效果提升并不显著。如下：
[0010]首先，专利技术人考虑到焊接参数对焊后气孔、焊后裂纹数量具有重要影响，因此，专利技术人对焊接参数进行了调整，但发现，虽然能够一定程度上改善中间轴组件的焊后气孔、裂纹数量，但是焊后气孔、裂纹数量仍然较多。专利技术人转而想到，由于热前精车阶段，对中间轴和中间轴齿轮的消气槽进行精车，可能会导致热处理后，消气槽上覆盖有碳层，而热后不精车，也容易使消气槽留存有热处理产生的纤维或铁削等异物，使得中间轴组件在焊接过程中，由于高温融化，容易存留纤维或铁削的部位产生气孔或者裂纹。然后，专利技术人采用“热后精车消气槽”方法，但发现，中间轴组件焊接质量依然不高，中间轴齿轮的螺旋油槽同样会因热前精车，热后不精车而有异物存留，导致中间轴组件焊接时仍容易产生气孔和裂纹，同
时，还会出现螺旋油槽与消气槽不能自然接刀的风险。
[0011]在经过大量实验后，申请人采用“热后同时精车消气槽和螺旋油槽”的方案，能够有效减少中间组合件焊接后产生的气孔、裂纹数，大大提高了产品的质量。
[0012]技术原理以及有益效果：
[0013]1、与现有技术相比，本方案通过热处理前精车时保留中间轴消气槽，以及中间轴齿轮上的消气槽和螺旋油槽的碳层，使得热处理前碳层留足，有助于热处理后彻底精车掉碳层，而通过热处理后精车消气槽以及螺旋油槽的碳层，使得消气槽以及螺旋油槽上去除碳层以及槽面上的异物，提高了焊接清洁度，使得中间轴和中间轴齿轮焊接后就不会出现气孔，裂纹。
[0014]2、在本方案中，第一步，对中间轴以及中间轴齿轮进行焊前清洗，去除焊缝中的杂质，避免杂质在焊接过程中析出或气化而导致焊缝表面和内部产生气孔的情况；第二步，对中间轴齿轮进行第一次加热，使得中间轴齿轮内孔尺寸热胀大于中间轴的最大外径，从而便于把中间轴放入中间轴齿轮内孔中，有助于后续压装；第三步，通过对中间轴以及中间轴齿轮进行压装，能够使两者过盈配合，有效减少中间轴以及中间轴齿轮的间隙，避免因间隙较大而导致焊接时产生过度收缩、下凹、咬边等问题；第四步，通过对中间轴以及中间轴齿轮进行第二次加热，使得中间轴以及中间轴齿轮的温度与焊接时温度基本上保持一致，有效避免焊接时，因温度跨越过大而导致焊接不牢的问题；第五步，对压装好的中间轴以及中间轴齿轮进行焊接，形成中间组合件；第六步，通过对中间组合件进行保温，有效避免焊缝冷却过程中，中间组合件因温度急剧下降而受到强烈的相变应力和热应力，而产生收缩裂纹的情况。
[0015]进一步，所述保留消气槽以及螺旋油槽的碳层余量为1.2mm～1.5mm。
[0016]有益效果：本方案通过将碳层余量参数设置为1.5mm，能够有助于将碳层留足，以便于热处理后完全精车掉碳层，从而避免焊接产生裂纹风险。
[0017]进一步，所述S5焊接方式为真空电子束焊接。
[0018]有益效果：真空电子束焊接具有加热集中，热效率高，焊接速度快，焊缝的热影响区窄，工件变形小，焊后能保证足够的精度的优点，本方案通过采用真空电子束焊接工艺，对中间轴以及中间轴齿轮这种复杂构件进行组合焊接，可使复杂构件的加工简单易行，并可提高中间组合件的加工精度，缩短加工周期，降低制造成本。
[0019]进一步，所述加热Ⅰ的温度范围为70℃
±
3℃，加热时间30min
±
2min。
[0020]有益效果：本方案通过只对中间轴齿轮进行第一次加热，并将加热温度设置在70
±
3℃，加热时间设置为30min
±
2min，使得中间轴齿轮内孔尺寸热胀稍大于中间轴的最大外径，从而便于把中间轴放入中间轴齿轮内孔中，有助于后续压装；申请人通过大量实验发现，当加热Ⅰ的加热温度小于67℃时且加热时间小于28min时，中间轴齿轮尺寸热胀较小，难以将中间轴放入中间轴齿轮内孔中，不利于后续压装；而当加热Ⅰ温度大于73℃且加热时间大于32min时，中间轴齿轮内孔尺寸热胀过大，加大中间轴以及中间轴齿轮的缝隙，不利于后续压装和焊接。
[0021]进一步，所述加热Ⅱ的中间轴以及中间轴齿轮表面温度范围为130℃
‑
140℃，加热时间≥30min。
[0022]有益效果：本方案通过对中间轴以及中间轴齿轮进行第二次加热，使得中间轴以
及中间轴齿轮的温度与焊接时温度基本上保持一致，有效避免焊接时，因温度跨越过大而导致焊接不牢的问题。
[0023]进一步，所述保温为130℃
±
10℃，保温时间为≥12h。
[0024]有益效果：如此设置，能够对焊接后的中间组合件进行保温，有效避免焊缝冷却过程中，中间组合件因温度急剧下降而受到强烈的相变应力和热应力，而产生收缩裂纹的情况。
[0025]进一步，所述步骤S5还包括焊接参数:焊接线速度：25～35mm/s；束流上升时间：3～5s；焊接时间：11～15s；束流下降时间：1～4s；束流：35
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中间组合件焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：焊前清洁；S2：加热Ⅰ；S3：压装；S4：加热Ⅱ；S5：焊接；S6：保温；所述步骤S1之前还包括热处理，所述热处理前精车时保留消气槽以及螺旋油槽的碳层，所述热处理后精车消气槽以及螺旋油槽的碳层。2.根据权利要求1所述的一种中间组合件焊接工艺，其特征在于：所述保留消气槽以及螺旋油槽的碳层余量为1.2mm～1.5mm。3.根据权利要求2所述的一种中间组合件焊接工艺，其特征在于：所述S5焊接方式为真空电子束焊接。4.根据权利要求3所述的一种中间组合件焊接工艺，其特征在于：所述加热Ⅰ的温度范围为70
±
3℃，加热时间30min
±
2min。5.根据权利要求3所述的一种中间组合件焊接工艺，其特征在于：所述加热Ⅱ的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊峰，朱加平，
申请(专利权)人：重庆市星极齿轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：