一種軌道車輛的車體、鋼鋁復合板及其加工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道車輛技術領域，特別是涉及一種軌道車輛的車體、鋼鋁復合板及其加工方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中，軌道車輛通常采用鋁合金車體，因鋁合金車體的硬度不夠，進行連接時，無法直接在車體上攻螺紋孔，此時，需要在攻螺紋孔的部位焊接或機械連接包含碳鋼板的鋁包鐵螺絲座，進而在車體上安裝各種部件。
[0003]其中，鋁包鐵是在鋼板外面包覆一層鋁合金材料，但是，因鋁包鐵的內層鋼板和外層鋁合金板之間存在間隙，空氣和水可能進入鋁包鐵間隙內，從而使鋁包鐵發(fā)生腐蝕。
[0004]目前，國內已運營的鋁合金車輛在檢修時發(fā)現(xiàn)，焊接在車體上的鋁包鐵出現(xiàn)不同程度的腐蝕現(xiàn)象，而腐蝕主要發(fā)生在鋁包鐵中鋼板和鋁合金板的結合面處。為了解決鋁包鐵腐蝕問題，就要消除鋁包鐵結合面處的間隙，實現(xiàn)異種金屬材料之間的無縫焊接。
[0005]因此，如何設計一種新型的鋼鋁復合板，用于軌道車輛的車體，以消除鋼板和鋁合金板結合面處的間隙，提高連接可靠性，是本領域技術人員目前亟需解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種鋼鋁復合板及其加工方法，能夠有效消除鋼板和鋁合金板之間的結合間隙，具有較高的剝離強度和剪切強度。
[0007]本發(fā)明的另一目的是提供一種采用鋼鋁復合板的軌道車輛的車體，能夠更好地滿足車體連接需求，避免發(fā)生腐蝕脫落而影響連接可靠性。
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種鋼鋁復合板，包括鋼板和復合在其上的鋁合金板，所述鋼板和所述鋁合金板之間具有純鋁過渡板，所述純鋁過渡板和所述鋁合金板通過爆炸焊接依次復合到所述鋼板上。
[0009]本發(fā)明的鋼鋁復合板，在鋼板和鋁合金板之間具有純鋁過渡板，則首先將純鋁過渡板通過爆炸焊接復合到鋼板上，以便與鋼板形成可靠連接；然后，再將鋁合金板通過復合到純鋁過渡板上，與純鋁過渡板形成可靠連接。由于爆炸焊接能夠實現(xiàn)異種材料的焊接，且異種金屬的種類越少結合強度越好，因此，與現(xiàn)有技術中鋼板與鋁合金板直接復合的結構形式相比，在焊接過程中，碳鋼與純鋁的較易結合，且結合強度較高；同時，鋁合金板中純鋁的成分較多，其與純鋁板因性質相同而較易結合，能夠實現(xiàn)與鋁合金板的可靠連接。
[0010]可見，純鋁過渡板的設置能夠最終實現(xiàn)鋼板和鋁合金板的可靠復合，避免復合處的結合面出現(xiàn)結合失效，提高了鋼鋁復合板的剝離強度，以滿足各種環(huán)境的使用需求，尤其提高了其抗腐蝕性，更好地適用于軌道車輛的車體連接。
[0011]可選地，所述純銷過渡板的厚度為1.8?2.2mm。
[0012]可選地，所述鋁合金板與所述鋼板I的厚度比為1:3。
[0013]可選地，所述鋼板為碳鋼板。
[0014]本發(fā)明還提供一種軌道車輛的車體，具有連接座，所述連接座采用上述任一項所述的鋼鋁復合板制成。
[0015]本發(fā)明還提供一種鋼鋁復合板的加工方法，包括以下步驟:
[0016]11)以鋼板為基板、純鋁過渡板為覆板進行爆炸焊接，形成第一復合板；
[0017]12)以所述第一復合板為基板、以鋁合金板為覆板進行爆炸焊接，形成所述鋼鋁復合板。
[0018]本發(fā)明的加工方法，首先通過一次爆炸焊接將純鋁過渡板復合到鋼板上，實現(xiàn)鋼板與純鋁過渡板的可靠連接；然后通過第二次爆炸焊接，將鋁合金板復合到過渡層上，以形成三層結構的鋼鋁復合板。由于每次復合均采用爆炸焊接實現(xiàn)，使得異種金屬間獲得強度很高的焊接接頭，進而提高了鋼鋁復合板的剝離強度，避免結合面處出現(xiàn)間隙而被腐蝕。再者，采用純鋁板作為過渡板，因鋼板與純鋁為兩種較易復合的金屬，且純鋁與鋁合金具有相同的成分，即純鋁板與鋼板和鋁合金板均能夠形成較好的熔接，進而提高復合處的結合強度。
[0019]可選地，在所述步驟I)之前還包括步驟10):對所述鋼板和純鋁過渡板進行表面清理和校形；
[0020]和/或在所述步驟11)和所述步驟12)之間還包括步驟111):對所述第一復合板進行清理和校形；
[0021]可選地，在所述步驟12)之后還包括步驟13):對所述鋼鋁復合板進行校形。
[0022]可選地，所述步驟11)中爆炸焊接的爆炸速度和炸藥厚度小于所述步驟12)爆炸焊接的爆炸速度和炸藥厚度。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明所提供鋼鋁復合板在一種【具體實施方式】中的結構示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明所提供鋼鋁復合板的加工方法在一種【具體實施方式】中的流程示意圖。
[0025]圖1-2 中:
[0026]鋼板1、鋁合金板2、純鋁過渡板3、第一復合板4
【具體實施方式】
[0027]本發(fā)明的核心是提供一種鋼鋁復合板及其加工方法，能夠有效消除鋼板和鋁合金板之間的結合間隙，具有較高的剝離強度和剪切強度。
[0028]本發(fā)明的另一核心是提供一種采用鋼鋁復合板的軌道車輛的車體，能夠更好地滿足車體連接需求，避免發(fā)生腐蝕脫落而影響連接可靠性。
[0029]誠如【背景技術】所述，現(xiàn)有技術中的車體通常采用鋁合金材料制成，其硬度較低，當需要進行連接時，無法在車體上直接攻螺紋孔等連接孔，用于安裝各種部件?，F(xiàn)有技術中的常用做法是在需要攻螺紋孔的位置焊接或者機械連接專用的連接座，以便將待安裝部件安裝在所述連接座上，進而實現(xiàn)與車體的連接定位。其中，所述連接座可以為螺絲座或者其他安裝座。
[0030]其中，連接座可以采用鋁包鐵的材料制成，即在鋼板I外面包覆一層鋁合金材料，也就是鋼鋁復合板。
[0031]所述鋼鋁復合板以鋼板I為基板、鋁合金板2為覆板，在鋼板I上復合鋁合金板2而成。具體地，在鋼板I和鋁合金板2之間還設有純鋁過渡板3，形成三層結構的鋼鋁復合板，即鋼板1、純鋁過渡板3和鋁合金板2依次層疊設置；首先將純鋁過渡板3復合到鋼板I上，然后在過渡層上復合鋁合金板2，形成三層復合結構，如圖1所示。
[0032]具體地，以純鋁板作為過渡板，將其作為第一次復合時的覆板，首先復合到鋼板I上，然后將純鋁過渡板3與鋼板I第一次復合后形成的第一復合板4作為第二次復合的基板，將鋁合金板2作為第二次復合的覆板，進而在純鋁過渡板3上復合鋁合金板2，通過兩次復合得到所需的鋼鋁復合板。
[0033]為實現(xiàn)各層之間的復合，可以采用爆炸焊接的方式，即純鋁過渡板3和鋁合金板2均通過爆炸焊接的方式依次復合到鋼板I上，形成三層結構的鋼鋁復合板。
[0034]由于鋼板I與純鋁板以及鋁合金板2處于異種金屬，異種金屬間的化學成分和物理性能各異，使用通常的焊接方法非常難于焊接，復合的結合強度不高，無法滿足高強度的使用需求。爆炸焊接是以炸藥為能源，利用炸藥爆炸時產生的沖擊波使得兩層或者多層同種或者異種材料高度傾斜碰撞而焊合到一起的方法。尤其適用于異種金屬間的焊接，通過爆炸焊能夠使異種金屬間獲得強度很高的焊接接頭，實現(xiàn)可靠復合，便于提高所形成復合板的整體強度，避免局部結合面分離而產生間隙，更加不會因空氣和水填充間隙而產生腐蝕。
[0035]上述鋼板I可以為碳鋼板，以便具有較高的強度，更好地滿足連接需求，與車體的結構相互配合，提高連接可靠性。
[0036]再者，上述純鋁過渡板3的厚度可以設置在1.8?2.2mm之間，具體可以為2mm左右。采用該厚度的純鋁過渡層，不僅可以滿足與鋼板I和鋁合金板2的爆炸焊接需求，還可以有效降低鋼板I與鋁合金板2之間的距離，從而有效降低對鋼鋁復合板性能的影響，在提高結合強度的同時，盡可能的保證所形成鋼鋁復合板的物理和化學性能。
[0037]進一步，鋁合金板2和鋼板I的厚度比可以為1: 3，即以鋼板I作為基板，鋁合金板2作為覆板，使得所形成的鋼鋁復合板具有較高的強度，滿足在車體上的使用需求。
[0038]對鋁合金板2和鋼板I的厚度可以根據需要進行設置，具體可以參照上述比例?；蛘?，可以根據使用要求，適當地增加或者減小上述比例。與此同時，純鋁過渡板3的厚度應小于鋁合金板2，只要能夠滿足兩次爆炸焊接的需求即可，或者說，在滿足兩次爆炸焊接的基礎上，可以盡可能地縮小純鋁過渡層的厚度，以使得鋼鋁復合板具有較好的物理化學性會K。
[0039]需要說明的是，現(xiàn)有技術中，鋁合金板2與鋼板I在進行爆炸焊接時，由于作為覆板的鋁合金板2中含有Mg、Zn等低熔點金屬元素，在爆炸焊接過程中很容易產生氣化和界面熔化反應層，從而導致鋁合金和碳鋼間結合失效，因此，鋁合金和碳鋼間進行直接爆炸焊接得不到足夠結合強度的復合板材料，必須通過其它工藝方法才能實現(xiàn)。
[0040]針對上述問題，本發(fā)明將純鋁板作為過渡板設置在鋼板I和鋁合金板2