端部底架枕梁焊接工艺及质量控制研究

端部底架枕梁焊接工艺及质量控制研究

李欢 由建雄 张鑫邦

中车大连机车车辆有限公司钢结构分厂

摘要：端部底架整梁的焊接质量对于整体的产品质量和安全性来说，是决定性的要素，在枕梁的焊接中，应用到了复杂的焊接工艺，很容易在不同的环节形成错误操作或疏漏，产生焊接缺陷，例如变形、焊缝未融合等问题，对端部底下枕梁的焊接工艺，有必要加强质量控制，有针对性的防范缺陷问题。本文分析了端部底架枕梁焊接工艺及质量控制的要点。

关键词：端部；底架；枕梁焊接；工艺；质量控制

前言：在我国的工业建设中，针对部分产品的生产和制造，运用焊接工艺进行施工时，要考虑到具体的焊接结构，在端部底架枕梁的焊接中，由于整体的结构复杂程度高，焊接作业任务量大，容易发生质量缺陷问题。有必要进行对焊接缺陷的严格控制，在焊接工艺和质量控制方面，由专业的人员对缺陷问题进行防范和治理，提高生产质量，

一、枕梁焊接变形质量控制

枕梁组焊过程当中，焊接收缩量会随着热输入量变大而增长，因此需要在下料初期阶段，就做好焊接的提前质量控制工作，结合焊接后的变形量控制、单件尺寸，从下料加工的环节，防范尺寸偏差问题，在实际的操作过程中，要结合装配的需求，精细的计算副板的尺寸放量以及上下盖板的尺寸放量，采取电弧焊的方式，对腹板与筋板、筋板与筋板的焊缝进行处理，防范焊接变形问题。在焊接过程中，采取对称焊接的方式，在纵向中心线的两侧实施焊接作业，采取旋转方式，对转台台面进行旋转，保证焊缝良好的焊接效果。以枕梁单件的焊接作为质量控制的要点，针对该环节的施工任务，进行组焊装配的过程中，要控制变形问题，利用反变形和工艺梁支撑的方法，降低变形风险，以下料单件的尺寸为依据，对照图纸的要求，确定工件一侧的尺寸，使其在焊接工装上尺寸合适，具有较强的适用性。对于筋板的位置进行确定时，要详细的对照图纸要求，确认筋板的左右定位具体尺寸，采取工艺支撑的方法，在筋板的两个侧面做好支撑工作，防范焊接中的收缩变形发生风险。焊接变形的控制中，利用工艺放量的方法和对称焊接的方法等方式，可以有效的防范焊接变形问题，整体的表面平直度控制在了一定的合理范围内，满足图纸的平面度要求和生产需求，提高底架枕梁焊接的生产水平^[1]。

二、焊缝未融合质量控制

焊缝未融合的现象是受到多种因素的影响形成的，例如焊工的操作方法错误，焊接速度不稳定，停留的时间过短，焊缝区表面形成了锈皮、氧化膜，以及焊枪的角度错误等，均会导致多层焊缝层间的未融合现象和问题，通过切割取样的方式，发现枕梁上下盖板和腹板的焊缝问题，会对生产质量产生严重的影响，焊缝根部咬边缺陷也会导致焊接的质量和最终的生产质量受到负面干扰。结合焊缝未融合和咬边的原因，要进行有效的质量控制，把握工艺要点，提高焊接质量工艺水平，总结焊缝未融合和咬边的原因，其中焊接速度的稳定性不足、焊枪的角度错误、停留时间过短等，是导致焊缝未融合和咬边的主要原因。焊缝区表面的锈皮、氧化膜也会导致焊缝未融合的现象加重，在操作过程中，操作人员对焊接参数的掌握准确性不足，操作焊接设备时作业不熟练，难以准确地把握熔覆过程，增加了焊缝未融合的发生风险，在焊接过程中，需要有效的填充焊缝，通过摆动焊条的方式，保证填充的可靠性^[2]。

若是摆动幅度过小，将会形成焊缝未融合的问题，受到了工装设备的约束，有些特殊的焊缝无法在平焊位置焊接时，难以调整方向，形成了圆弧部位焊缝焊接不均匀的问题，因为在焊接过程中，操作人员通过调整焊枪运行轨迹的方式焊接，或是灵活的调整角度，应对工装设备不足的现象，增加了未融合的风险。因此在端部底架枕梁焊接的工艺和质量控制中，要结合这一质量缺陷问题，加强质量把控，要通过延长熔池边缘停留时间的方式，和减缓圆弧处焊接速度的方式，防范此类现象和问题，在增加熔池边缘停留时间的同时，通过转变焊枪的角度的辅助作用，形成电弧力，使金属在推动作用下流动，最大限度的减小焊接熔池，降低电弧摆动程度。作业人员要重视焊接质量的管控，养成正确的操作习惯，及时的做好杂质清理工作，将坡面口和焊缝区表面存在的杂质、轧制氧化皮清理干净，把握工艺要点，充分的打磨层间焊缝和打底焊缝的位置，严格控制焊接车间的内部环境，包括风速、湿度和温度等，做好人员的操作培训，保证操作合理性，提高工艺质量^[3]。

三、调修控制

调修是对枕梁的进一步处理，改进焊接工艺，在调修中是重要的核心，提升焊接的技术水平，可以有效的防范焊接缺陷问题，后续的调修，可以改善枕梁的变形情况，提高生产质量，较大工件的后续装配以及对焊接变形问题的防范，是必备环节。焊接后的调修中要对枕梁的整体尺寸、精度、质量等进行优化，保证良好的枕梁焊接平面度，进一步处理枕梁，改善枕梁的变形情况，控制焊接缺陷问题，在调修中，对调修的部位进行确定，对调修量进行划分，完成了枕梁焊接作业之后，要做好检测工作，对枕梁的上下表面进行全方位的检测，标记好调修的部位。由于枕梁的材料较厚，尺寸大，因此在调修中，面对大变形的部位，单纯使用机械调修或火焰调修等方式，难以取得理想的效果，采取两种方法相结合的方式，控制枕梁宽度方向的变形量，对于小变形部位，可通过火焰加热的方式，控制600-700℃的加热温度进行调整，控制枕梁上下表面的平面度误差，每3米以内控制误差在3mm以下，提升枕梁的平面度和尺寸精度水平

^[4]。

结论：综上所述，枕梁空间一旦出现焊接缺陷时，返修难度极高，甚至可能由于多次返工导致整个枕梁报废，因此在多个部件的焊接和质量的各条焊缝焊接中，必须要加强严格的质量控制。针对端部底架枕梁的焊接工艺和质量控制要点，加强把控，治理焊缝缺陷，防范焊接变形问题，降低焊接人员的作业时间劳动强度，节约投入到生产过程中的成本，保质保量的完成生产目标。

参考文献：

[1]王化清.轨道交通车辆底架组焊装备的设计与应用[J].机械制造,2019,57(03):12-15.

[2]李金龙,焦锐,胡伟.铝合金城际动车底架枕梁垫板焊接裂纹控制[J].金属加工(热加工),2021(05):77-78+85.

[3]鲍洪阳,李保国,王隽,等.铝合金A型车底架加工标准化工艺设计[J].城市轨道交通研究,2020,23(04):97-101.

[4]王亚男.高铁与城铁混合底架结构的制造新工艺与工装设计研究[J].现代制造工程,2020(02):94-98.