浅论转向盘及底座组焊

浅论转向盘及底座组焊

李明明

（中车北京二七车辆有限公司北京市100072）

摘要：阐述DL大吨位预制梁运输专用车组装用的转向盘焊接过程中出现的形变产生的原因及解决办法。

关键词：焊接；形变

一、转向盘现状

转向盘是装用在DL1大吨位预制梁运输专用车组上的用来运输大型预制梁，按组装方式转向盘分为老式焊接结构和新式螺栓连接结构。相较于老式焊接结构的转向盘新式转向盘在很多方面都有很大改变，除连接方式变化外，许多配件也发生很大改变，这同时也使新式转向盘使用维修较为灵活，拆卸组装变得尤为方便。新老式转向盘结构如下图所示。

图1老式移动转向盘及底座图2新式移动转向盘及底座

同时因为新式转向盘采用螺栓连接方式，在底座平面度方面就会有很大的约束，在底座拼接焊接时要求的平面度也尤为严格。

二、转向盘及底座组成结构

转向盘底座分为移动转向盘x底座和固定转向盘底座，其框架都是由横向梁及纵向梁焊接组成，但两者所用的横向梁及纵向梁结构有很大不同。移动转向盘因需要移动，所以移动底座中心为长圆孔，可以达到移动端转向盘纵向移动。而固定端采用下新盘固定模式，使转向盘固定旋转。

转向盘同样分为固定转向盘及移动转向盘，相较于固定转向盘而言，移动转向盘下新盘下端较为粗壮，切转向盘表面焊有4个撑杆座组成。

三、出现的难题及解决办法

在焊接过程中常常会出现焊后的成品与预想中不一样的情况，常会出现这样或那样的变形，到底这些变形时怎么产生的呢。

焊接变形的原因：焊接时，熔化的金属及近焊缝区母材受热膨胀，产生塑性变形。凝固时，焊缝和近焊缝区金属收缩。从而产生横向和纵向内应力，此内应力为拉应力。时焊缝纵向和横向收缩，从而使焊件产生变形。

由于焊接时热涨冷缩是必然的。我们只能控制不能完全消除焊接变形。同样在转向盘焊接过程中也出现很多变形，针对这些产生的形变，需要注意及解决以下几点：

1、焊接横向梁时因板厚及焊缝长度影响，焊后的横向梁长出现两端翘起的现象，如下图3所示。

图3焊接后的形变

图4焊接后的形变

解决办法：在两焊件接触处还有坡口，且焊缝很长，故此此变形为角变形。

（1）如图4，在焊接横向梁时在底板底部放上5mm厚的钢条，在点焊固立

板1、2及隔板和筋板后，才组装件上方压紧两条槽钢，保证立板及隔板等与底板间焊接的平面度。然后在底板外侧边缘处使用压块螺栓紧固方式使底板反向向下变形压紧，采用反向变形较少焊后底板形变。

（2）针对此对称结购，采用对称焊法，同时焊接两侧焊缝

2、焊接纵向梁时因焊缝长度影响，焊后的纵向梁出现两端翘起的现象，如下图5所示。

图5焊接后的形变

解决办法：在两焊件接触处还有坡口，且焊缝很长超过1米，故此变形为纵向收缩变形。

（1）如图6示，在焊接纵向梁时在底板底部放上5mm-8mm厚的钢条，在焊固支板1、2及隔板后，在组装件上方压紧4条槽钢，保证支板及隔板等与底板间焊接的平面度。然后在底板外侧边缘处使用压块螺栓紧固方式使底板反向向下变形压紧。采用反向变形较少焊后底板形变。

图6焊接后的形变

（2）采用分段退焊法，分段焊接，同时对称焊接。

三、焊接转向盘时因焊缝长度影响，焊后的转向盘出现两端翘起的现象。同样用反变形原理对组装件实现反变形，针对焊缝较多比较集中时，采用跳焊法焊接，分散受热避免集中受热，焊缝采用段焊缝。

四、总结

在焊接工件时，采用不同的手段会产生不一样的结果，要想达到预期的焊接效果，可以大致分为以下几方面：

1、焊接顺序对焊接残余应力和变形的产生影响较大，在采用不同的焊接顺序时，可以改变残余应力的分布规律，最好得到的成品产生的形变也会不同，所以采用合理的焊接顺序，可以有效地控制焊后工件产生的形变。注意焊接时先内后外，先横（立）后纵（平）。先焊上下盖板内的焊缝，后焊裸露在外的表面焊缝。垂直焊缝与水平焊缝相交时，先焊垂直焊缝。平行焊缝同时同方向焊接，尽量采用对称焊接，焊缝分布不对称时先焊焊缝较少的一端。长焊缝采取从中间向两端分段退焊（大于800mm）。多层焊接时，各层之间的焊缝方向应相反，其接头应互相错开。对接焊缝先焊平对接焊缝，最后焊立对接焊缝。有坡口的焊缝先焊，无坡口的焊缝后焊。角接焊缝的焊接顺序为：先焊立角焊缝，后焊平角焊缝。仰角焊缝最好能够翻转成平角焊缝。

2、选择合理的焊缝尺寸及形状，焊接尺寸直接关系到焊接工作量和焊接形变的大小，焊缝尺寸较大，不但加大了焊接的工作量，同时也加大了形变产生的可能，因此，在保证工艺结构强度的前提下，尽量减小焊缝尺寸，减少焊缝数量。