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应用研究轨道交通材料第３卷第３期２０２４年６月

文章编号:２０９７－１９２３(２０２４)０３－００１２－００５ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.２０９７－１９２３.２０２４.０３.００３

轨道车辆用６Ａ０１－Ｔ５铝合金火焰矫形数值模拟

及参数敏感性分析

赵志林ꎬ孙晓红

(中车青岛四方机车车辆股份有限公司ꎬ山东青岛２６６１１１)

摘要:以３ｍｍ厚６Ａ０１－Ｔ５铝合金为研究对象ꎬ利用数值模拟方法计算火焰矫形过程中铝合金

变形量ꎬ与实测值进行比较ꎬ验证数值模拟方法的可靠性ꎮ基于火焰矫形数值模拟结果ꎬ分析火焰

矫形过程中的矫形温度、加热宽度以及矫形速度对６Ａ０１－Ｔ５铝合金矫形变形量的影响ꎮ结果表

明ꎬ火焰矫形数值模拟计算的变形与实测值吻合ꎬ随着矫形温度和加热宽度的增加ꎬ６Ａ０１－Ｔ５铝

合金矫形变形量呈现指数增加趋势ꎬ当矫形速度不大于２０ｍｍ/ｓ时ꎬ变形量略微增加ꎬ当矫形速度

超过２０ｍｍ/ｓ后ꎬ变形量随着矫形速度的增加而减小ꎮ

关键词:火焰矫形ꎻ铝合金ꎻ数值模拟ꎻ轨道车辆

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中图分类号:Ｕ２７０.６４文献标志码:Ａ

参考文献引用格式:赵志林ꎬ孙晓红.轨道车辆用６Ａ０１－Ｔ５铝合金火焰矫形数值模拟及参数敏感

性分析[Ｊ].轨道交通材料ꎬ２０２４ꎬ３(３):１２－１６.

火焰矫形方法的研究ꎬ确定了热矫形温度及温度/时

０引言

间组合的控制ꎮ

轻量化是高速列车发展的一个重要方向ꎮ上述研究主要集中在矫形温度对材料组织和力

６Ａ０１－Ｔ５铝合金以其优良的挤压性能、良好的可焊学性能的影响ꎬ单一确定最佳的矫形温度ꎮ但是ꎬ火

性等特点成为高速列车制造的首选材料[１－３]ꎮ铝合焰加热矫形技术复杂ꎬ影响因素多ꎬ加热温度、加热

金车体如侧墙、车顶等一般采用长大宽幅中空挤压宽度以及矫形速度均能影响矫形量的大小ꎮ本文针

型材焊接而成ꎬ焊缝均为纵向长直平行焊缝ꎬ易于实对６Ａ０１－Ｔ５铝合金火焰矫形ꎬ建立火焰矫形数值

现自动焊接ꎮ但长大型材焊接过程中不可避免地产模拟方法ꎬ计算的温度曲线及变形与实测值进行比

生焊接变形ꎬ直接影响结构的尺寸精度和后续装配ꎬ较ꎬ验证数值模拟方法的准确性ꎮ通过火焰矫形数

需要通过焊后矫形保证尺寸ꎮ值模拟ꎬ研究加热温度、加热宽度以及矫形速度与变

焊后矫形主要分冷矫形、热矫形以及冷、热矫形形量之间的关系ꎬ对制定铝合金焊后车体矫形工艺

相组合的方法ꎮ车体结构主要采用火焰加热矫形ꎬ参数具有极高的参考价值ꎬ为后续开展实际铝合金

矫形过程使材料沿厚度方向产生温度梯度ꎬ进而产焊后车体结构火焰矫形调修工艺提供指导ꎮ

[４]

生变形ꎬ以实现矫形的目的ꎮ目前ꎬ麻昊等介绍

[５]１火焰矫形试验

了铝合金车体火焰矫形的研究现状ꎮ吴斌介绍

了铝合金车体用型材和板材火焰矫正的应用以及工焊后火焰矫形材料选择国内某公司提供的

[６]

艺方法ꎮ袁银辉等针对铝合金框架蒙皮结构提６Ａ０１－Ｔ５铝合金ꎬ其化学成分测试值如表１所示ꎬ

出了一种基于预变形的火焰矫形方法ꎮ王雪等[７]符合ＧＢ/Ｔ３１９０—２０２０«变形铝及铝合金化学成分»

采用火