ICS25.160.10CCSJ64Laser-archybridweldingofaluminumalloysforrailwayvehicles—Part3:ProductionrequiremIT/CWAN0148—2025 II 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4一般要求 2附錄A（資料性）激光-電弧復合焊接推薦工藝規(guī)程 4T/CWAN0148—2025本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由中國焊接協(xié)會提出并歸口。本文件起草單位：中車青島四方機車車輛股份有限公司、哈焊國創(chuàng)（青島）焊接工程創(chuàng)新中心有限公司、包頭北方創(chuàng)業(yè)有限責任公司、哈爾濱工業(yè)大學（威海）、西南交通大學、青島磊金德沖壓件有限公司、中國科學院金屬研究所、中國機械總院集團哈爾濱焊接研究所有限公司、山東光之聚激光科技有限公司、廣東省鑫全利激光智能裝備有限公司、北部灣大學、南京埃斯頓電氣有限公司、廣西機電職業(yè)技術學院。本文件主要起草人：韓曉輝、楊海峰、毛鎮(zhèn)東、檀財旺、陳輝、金延累、闞盈、雷振、龐建新、房順利、李剛卿、宋曉國、黃瑞生、劉艷、劉洋、曹浩、金瀟、鄒吉鵬、何建英、韓偉、李海波、武永壽、武鵬博、王鵬、黎欣、何志軍、馮志強、李愛民、吳妍。1T/CWAN0148—2025軌道車輛鋁合金激光-電弧復合焊接第3部分：生產(chǎn)要求本文件規(guī)定了軌道車輛鋁合金激光-電弧復合焊接人員資質(zhì)要求、工藝裝備要求、焊前準備要求、焊接工藝方法、焊后處理和缺陷修復方法。激光-電弧復合焊是通過同步或交替使用激光束與電弧能量源實現(xiàn)協(xié)同作用的焊接方法，兼具高能量密度激光的深熔和電弧的強搭橋能力。本文件適用于軌道車輛鋁合金激光-MIG/MIG復合焊接。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T3375焊接術語GB/T4842氬GB/T5226.1機械電氣安全機械電氣設備第1部分：通用技術條件GB7247.1激光產(chǎn)品的安全第1部分：設備分類、要求GB/T7247.4激光產(chǎn)品的安全第4部分：激光防護屏GB/T7247.14激光產(chǎn)品的安全第14部分：用戶指南GB/T8118電弧焊機通用技術條件GB/T9445無損檢測人員資格鑒定與認證GB9448焊接與切割安全GB/T12467金屬材料熔焊質(zhì)量要求GB/T15490固體激光器總規(guī)范GB/T15579弧焊設備GB/T19805焊接操作工技能評定GB/T19840.1機械安全激光加工機第1部分：通用安全要求GB/T19866焊接工藝規(guī)程及評定的一般原則GB/T19867.6激光-電弧復合焊接工藝規(guī)程GB/T19869.2鋁及鋁合金的焊接工藝評定試驗GB/T25343.1鐵路應用軌道車輛及其零部件的焊接第1部分：總則GB30863個體防護裝備眼面部防護激光防護鏡GB/T31358半導體激光器總規(guī)范GB/T32532焊接與切割用鎢極GB/T33645鋼、鎳及鎳合金激光-電弧復合焊接工藝評定試驗GB/T37893激光-電弧復合焊接推薦工藝方法GB/T39255焊接與切割用保護氣體JB/T3223焊接材料質(zhì)量管理規(guī)程3術語和定義GB/T3375、GB/T37893、GB/T19866和GB/T19867.6界定的術語及定義適用于本文件。4安全要求激光-電弧復合焊的環(huán)境條件及防護措施應符合GB9448、GB/T5226.1、GB7247.1、GB/T7247.4、2T/CWAN0148—2025GB/T7247.14、GB/T19840.1、GB30863等標準的相關規(guī)定。5一般要求5.1人員資質(zhì)5.1.1產(chǎn)品組裝人員應了解激光-電弧復合焊接技術，掌握工件組裝精度要求，并經(jīng)工藝培訓且考試合格后方可上崗操作。5.1.2焊接人員應按GB/T19805或用戶認可的其他標準的有關規(guī)定進行技能評定，并取得相關資質(zhì)證書。實際焊接操作前，焊接人員還應接受必要的培訓，具備相應的知識、能力，并經(jīng)考核合格后方可進行焊接操作。5.1.3檢驗人員應了解激光-電弧復合焊接缺陷類型，并具有GB/T9445或用戶認可的相應資質(zhì)。5.2工藝設備5.2.1激光-電弧復合焊接設備至少應包括激光器、冷卻系統(tǒng)、激光束傳輸及聚焦系、弧焊電源及激光-電弧復合焊槍、控制系統(tǒng)、工作臺、供氣系統(tǒng)及安全防護系統(tǒng)等主要部分；還可根據(jù)實際使用要求增加激光清洗、焊縫跟蹤、過程監(jiān)測、焊后檢驗等裝置。5.2.2激光發(fā)生器應符合GB/T15490、GB/T31358等相關標準的規(guī)定；弧焊電源應符合GB/T8118、GB/T15579等相關標準的規(guī)定。5.2.3焊接設備應按規(guī)定進行定期保養(yǎng)、維護和日常點檢，確保設備處于良好狀態(tài)。5.2.4工裝夾具應保證狀態(tài)完好，以保證滿足焊接使用要求。5.3材料5.3.1母材及焊絲經(jīng)驗收合格后方可投入使用。5.3.2焊絲應根據(jù)母材種類及性能要求進行匹配選擇。焊絲存儲應符合JB/T3223的規(guī)定或焊絲供應商的要求。5.3.3激光-電弧復合焊用保護氣體應符合GB/T39255的規(guī)定，氬氣還應符合GB/T4842的規(guī)定。5.3.4焊接用鎢極應符合GB/T32532的規(guī)定，鎢極應分類標記明確，包裝完好，鎢極表面無污染和破損。5.3.5工件及接頭的制備可采用機械切削（銑削、鋸切、沖剪、線切割等）、水切割、激光切割、等離子切割等方法進行。當采用激光切割、等離子切割等方法時，應留出足夠余量，切割后去除切割面被氧化材料和切痕等直至母材區(qū)域。工件表面應無雜質(zhì)、毛刺等。5.3.6接頭制備過程中應嚴格控制待焊部位的尺寸精度，鈍邊的加工精度應控制在±0.5mm范圍內(nèi)。5.4環(huán)境要求焊接場所要保持清潔，盡量應防止有害物質(zhì)（如灰塵、金屬粉末、油漆類等）以及不利氣候（如風、雨、雪及車間內(nèi)氣流）對焊縫質(zhì)量的影響。鋁合金焊接場所溫度不小于8℃,濕度不大于80%。6焊接工藝6.1焊接工藝評定6.1.1鋁合金的激光-電弧復合焊接應按GB/T19869.2，并參考GB/T33645進行焊接工藝評定試驗。6.1.2焊接工藝評定應能覆蓋產(chǎn)品中所有接頭。6.2焊接工藝規(guī)程見附錄A和附錄B）；焊縫質(zhì)量等級為CPD的焊縫，只有當用戶有要求才需編制WPS。6.2.2激光-電弧復合焊接工藝規(guī)程應符合GB/T19867.6的規(guī)定。6.2.3激光-電弧復合焊接的主要工藝參數(shù)包括激光功率、離焦量、焊接電流、焊接速度、熱源間距等。應根據(jù)材料種類、接頭類型、坡口尺寸確定工藝參數(shù)，可參考GB/T37893中的推薦參數(shù)范圍。6.2.4應根據(jù)接頭要求和激光設備能力選取合適的離焦量，一般薄板焊接宜采用正離焦（焦點位于工件表面上方），厚板焊接宜采用負離焦（焦點位于工件表面下方）。3T/CWAN0148—20257焊接生產(chǎn)7.1焊前準備7.1.1焊前應對工件待焊區(qū)域表面及兩側各不小于20mm范圍內(nèi)采用有機溶劑清除油污等后，采用機械打磨等方法清除氧化膜，再用有機溶劑清洗去除可能的污染源；清洗完成后應在規(guī)定時間內(nèi)完成焊接操作。7.1.2工件應盡可能使用焊接工裝進行裝夾固定，保證焊接過程安全可靠。應通過工裝調(diào)整盡量使接頭處于易焊接操作的位置。檢查工件的裝夾狀態(tài)，檢查母材表面氧化膜是否去除并呈現(xiàn)均勻的銀白色金屬光澤，測量坡口組裝間隙和錯邊量等組裝狀態(tài)數(shù)值，保證滿足焊接要求。7.1.3檢查激光設備、激光保護鏡片、激光光路、激光控制軟件狀態(tài)（是否存在錯誤、報警等提示）、弧焊設備、保護氣體、側吹氣體、焊接程序等是否滿足焊接工藝要求，確認無異常后方可準備焊接。7.1.4為確保氣路的通暢、潔凈，焊接前可先送氣一段時間直至排出氣路內(nèi)的空氣、水分等。7.1.5為消除工件表面二次氧化、附著水分油污等問題并提升生產(chǎn)效率，可采用激光清洗集成于自動焊接設備，在焊接過程中同時在熔池前端完成工件的表面清洗。7.2焊接過程7.2.1檢查自動焊程序中各焊接工藝參數(shù)是否設置正確。7.2.2為保證焊接路徑的準確性，可通過程序空運行的方式校核焊接路徑，若出現(xiàn)位置偏離以及設備與工件、工裝干涉等情況，應重新修訂校核程序，直至準確無誤。7.2.3定位焊時可根據(jù)產(chǎn)品尺寸精度和性能要求，采用單激光焊接、激光填絲焊、電弧焊、激光-電弧復合焊接等方式。7.2.4連續(xù)焊的焊接順序可根據(jù)產(chǎn)品焊接變形和殘余應力等的要求進行確定。7.2.5若連續(xù)焊過程中因異常導致中斷，應立即關閉激光；排除異常后，將中斷處焊縫進行焊前清理后完成后續(xù)焊接。7.3焊后處理7.3.1焊后一般待焊縫冷卻至室溫后再對焊縫進行清理，所有焊縫焊后應清理黑灰、飛濺、焊渣等雜物。7.3.2為提升生產(chǎn)效率，可在自動焊接設備集成激光清洗裝置，在焊接完成后即可完成黑灰的自動化激光清理。7.3.3焊后工件尺寸精度應滿足設計圖紙要求。當工件因焊接變形需要調(diào)修時，可采用機械或加熱方法對其進行矯正。8缺陷修復8.1.1修復前須確認缺陷或損傷產(chǎn)生的原因和范圍。8.1.2焊接缺陷應優(yōu)先通過打磨去除，打磨后通過滲透探傷確認，經(jīng)過打磨能夠消除且符合設計圖紙要求的不需要補焊。8.2修復8.2.1修復工藝原則上應與原焊接工藝相同，兩者不一致時，修復工藝應評定合格。8.2.2焊縫有缺陷時，原則上首先選用激光-電弧復合焊進行修補。修補方法為先清理磨平問題焊縫區(qū)域，再采用經(jīng)過評定合格的修復工藝重新焊接。8.2.3返修焊縫較短時，可采用手工電弧焊進行修復。手工電弧焊修復前，應通過鏟削或磨削方法將焊接缺陷徹底清除，然后通過PT和（或）RT確認焊縫無缺陷后再行補焊。8.2.4同一位置補焊的次數(shù)不宜超過兩次。對補焊超過兩次的焊縫若需再進行補焊時，應進行修復工藝評定。8.2.5補焊后必須通過無損檢測確認缺陷完全消除，補焊焊縫質(zhì)量要求滿足設計要求。4T/CWAN0148—2025附錄A（資料性）激光-電弧復合焊接推薦工藝規(guī)程推薦焊接工藝規(guī)程如表A.1所示。表A.1推薦焊接工藝規(guī)程WeldingProcedureSpecificat工藝評定報告編號:WPQRNo.:金屬過渡形態(tài):Modeofmetaltransfer:接頭型式及焊縫種類:JointTypeandWeldType:焊縫制備細節(jié)(示意圖)*:見下圖Weldpreparationdetails（Sketch）*:Thefollowingsketch制備及清理方法:Methodofpreparationandcleaning:母材牌號(組類):ParentmaterialDesignation:母材厚度/規(guī)格(mm):Materialthickness/Outsidediameter(mm):焊接位置:Weldingpositions:接頭設計Jointdesign焊接順序Weldingsequences焊接細節(jié)Weldingdetails焊道Run焊接方法Process激光功率Laserpower（kW）光斑直徑Spotdiameter（mm）熱源間距Standoff（mm）焊接電流Current(A)離焦量Defocusamount(mm)焊材規(guī)格Sizeoffillermetal(mm)焊接速度*Travelspeed(mm/s)保護氣體/焊劑種類Gas/Flux電弧保護Shielding保護氣體流量Gasflowrate(L/min)電弧保護Shielding根部保護Backing根部保護Backing焊材類別和牌號:Fillermetalclassificationandtradename:特殊襯墊或烘干:AnySpecialBakingorDrying:鎢極種類/尺寸:Tungstenelectrodetype/size:清根/襯墊的細節(jié):Detailsofbackgouging/Backing:預熱溫度(℃):Preheattemperature(℃):預熱維持溫度(℃):Pre-heatmaintennancetemperature(℃):層/道