重型載貨車驅動齒輪輕量化接觸點焊接方法

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重型載貨車驅動齒輪輕量化接觸點焊接方法

通過接觸點焊接方法（JSS）來焊接驅動小齒輪，使焊接完成后的構件能夠滿足應力要求，有3種不同的焊接情況：①原始構件有兩個接觸點，如出現這種情況，需要對兩種不同的燃燒長度進行測試（圖1）；②構件如果只有一個焊接區，則考慮最佳的燃燒長度（圖2）；③如果構件的焊接區從初始位置徑向移動（圖3），將兩種不同的間隙尺寸進行比較，最小間隙尺寸將導致最大焊縫長度。這種結構焊接方法的缺陷是沒有利用超聲波檢測來評估。摩擦焊接后材料的硬度與冷卻時的連續變形相關。當連接區域為環形時，通常使用摩擦焊接。對這種最佳的摩擦焊接方法進行仿真的結果表明，此方法適合傳動小齒輪。使用這種方法來焊接驅動齒輪將會減輕質量約14%。

驅動小齒輪的質量減輕2kg（產品總質量為14.8kg）可達到輕量化的目的，采用不同的接觸點摩擦焊接方法優化步驟對驅動小齒輪進行處理。假設新的驅動小齒輪能夠持續承受工作時的應力，其優化過程如下：①考慮有兩焊縫區的情況，焊縫長度太小則不能承受工作時的應力。②考慮有一個焊接區情況，避免在兩接頭之間出現非融合區。③焊縫區徑向移動約6mm，以防止在壓力最大的區域進行焊接。焊接區位置不同對間隙大小有影響。焊縫硬度影響材料的相變。研究結果表明，只有一個焊接區，焊接區將會遠離壓力最大的區域，具有0.6mm的間隙尺寸。④FEM仿真表明,最好的方法能使較小的應力分布在焊縫區。

Samareh Mohammadzadeh Polami. Journal of Materials Processing Technology.

編譯：王川