張體軍+王敏

摘要本文分析了拖拉機(jī)整體式車架的裝配、焊接工藝及焊接變形的工藝對策。

關(guān)鍵詞框架式結(jié)構(gòu)焊接工藝焊接變形

徐州凱爾農(nóng)業(yè)裝備股份有限公司是高新技術(shù)企業(yè)，公司專業(yè)從事農(nóng)業(yè)機(jī)械的研發(fā)與制造。其拖拉機(jī)系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式不同于傳統(tǒng)型拖拉機(jī)，他依照工程機(jī)械的設(shè)計理念，采用整體式車架、單元式布局，選用工程機(jī)械成熟配套零部件組裝而成。

拖拉機(jī)車架系框架式鋼結(jié)構(gòu)，特點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、焊接變形不易控制，焊后存在殘余應(yīng)力等問題。因此合理設(shè)計焊接工藝是確保產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。

一、車架總成結(jié)構(gòu)工藝性分析

車架總成如圖1所示，該車架為1804拖拉機(jī)主體結(jié)構(gòu)件。車架上裝有散熱器、柴油機(jī)、變速箱、分動箱、中間箱、前橋、后橋、提升器及提升桿件等重要部件。

1.前車架2.后車架3.左右托架

圖11804拖拉機(jī)車架結(jié)構(gòu)簡圖該車架總成由前車架、后車架兩個主要單元拼焊組成，前車架又由左右槽梁、前立板、前橋前后安裝座、橫向連接板等若干小部件焊接而成；后車架由左右托架、后橋安裝板、提升器安裝面板、后面板、立板等若干部件焊接而成。

車架總成所用材料為Q345B低合金結(jié)構(gòu)鋼，焊接性及常溫沖擊韌性好。但因接頭形式大部分為角接接頭與部分對接接頭，焊縫分布不均勻，因此焊接應(yīng)力引起的焊接變形較大。

二、影響結(jié)構(gòu)件質(zhì)量的幾大因素

1.裝配質(zhì)量。結(jié)構(gòu)件裝配間隙的大小直接影響焊縫的大小及焊縫的收縮量。

2.焊接變形量。焊接是一個局部加熱的過程，焊接區(qū)的收縮將引起結(jié)構(gòu)件的變形和幾何尺寸。影響變形的主要因素有：焊縫截面積越大，產(chǎn)生的熱量越多，變形越大；焊接線能量越大，造成的變形越大；大長焊縫焊接時，直道焊比間斷焊接變形大；不對稱焊接容易造成彎曲變形；構(gòu)件剛性越大，則變形越小。

3.焊接區(qū)表面油脂、油漆、切削液、鐵銹、氧化皮的因素。

三、車架總成裝配、焊接工藝設(shè)計

通過以上分析，我們確定了合理的車架總成裝配、焊接工藝方案。

1.首先，下料時根據(jù)焊縫坡口的大小，考慮到焊接收縮，通過經(jīng)驗和計算在長度和寬度方向留出合適的焊接收縮量。

2.裝焊前對零部件焊接區(qū)域10～20 mm范圍內(nèi)清除油污、油漆、鐵銹、氧化皮見金屬光澤。

3.根據(jù)裝配的難易程度把車架總成分解成若干獨立焊接單元，并制定合理的裝焊順序。這種方法實際把車架一次焊接所承受的全部熱量和變形，分散到各個部件并逐級消弱。

（1）托架作為一個獨立焊接單元，其制作方式把多個零件上胎具合攏、拼點、焊接；依靠工裝胎具保證部件的幾何尺寸。

（2）后車架也作為一個獨立焊接單元，通過工裝胎具把左右托架等若干零部件依次組對點焊，注意左右托架穿入定位軸，然后在翻轉(zhuǎn)變位機(jī)上進(jìn)行施焊，控制了焊接變形。

（3）把后車架、左右槽梁、前立板等多個零部件依次上胎具合攏、拼點、焊接，然后吊裝在變位機(jī)上施焊。

（4）為了保證焊接質(zhì)量，車架裝配間隙應(yīng)符合以下工藝要求：①對接焊縫的間隙應(yīng)≤1.5 mm；②角接焊縫的間隙應(yīng)≤2.0 mm；③搭接焊縫的間隙應(yīng)≤1.5 mm。嚴(yán)禁在接頭間隙中填塞焊條頭、鐵塊等雜物，防止虛焊、假焊、未熔透。

4.采用多種工藝手段來控制變形量。

（1）對于形狀復(fù)雜、組件較多的后車架采用分段、分散對稱焊接，使工件受熱均勻，控制焊接變形。

（2）把車架分成若干獨立焊接單元，減少一次性焊接量，控制變形。

（3）采用線能量較低的CO2氣體保護(hù)焊焊接控制變形，并使用混合氣體來減少飛濺、降低焊接區(qū)的氧化性。

（4）焊接大于8 mm的焊縫采用分層多道焊，降低一次受熱量，減少焊接變形量。

（5）在左右槽梁上焊接工藝連接板及利用翻轉(zhuǎn)變位機(jī)進(jìn)行有效控制焊接變形。

5.對車架拋丸處理。一是去除氧化皮和鐵銹，提高噴涂油漆的附著力；二是對車架進(jìn)行消除應(yīng)力處理。

四、結(jié)束語

隨著公司拖拉機(jī)車架大量的生產(chǎn)制造和產(chǎn)品焊接工藝的不斷改進(jìn)，車架的焊接質(zhì)量也在不斷提高，制作工藝基本趨于完善和成熟。

（02）

摘要本文分析了拖拉機(jī)整體式車架的裝配、焊接工藝及焊接變形的工藝對策。

關(guān)鍵詞框架式結(jié)構(gòu)焊接工藝焊接變形

徐州凱爾農(nóng)業(yè)裝備股份有限公司是高新技術(shù)企業(yè)，公司專業(yè)從事農(nóng)業(yè)機(jī)械的研發(fā)與制造。其拖拉機(jī)系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式不同于傳統(tǒng)型拖拉機(jī)，他依照工程機(jī)械的設(shè)計理念，采用整體式車架、單元式布局，選用工程機(jī)械成熟配套零部件組裝而成。

拖拉機(jī)車架系框架式鋼結(jié)構(gòu)，特點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、焊接變形不易控制，焊后存在殘余應(yīng)力等問題。因此合理設(shè)計焊接工藝是確保產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。

一、車架總成結(jié)構(gòu)工藝性分析

車架總成如圖1所示，該車架為1804拖拉機(jī)主體結(jié)構(gòu)件。車架上裝有散熱器、柴油機(jī)、變速箱、分動箱、中間箱、前橋、后橋、提升器及提升桿件等重要部件。

1.前車架2.后車架3.左右托架

圖11804拖拉機(jī)車架結(jié)構(gòu)簡圖該車架總成由前車架、后車架兩個主要單元拼焊組成，前車架又由左右槽梁、前立板、前橋前后安裝座、橫向連接板等若干小部件焊接而成；后車架由左右托架、后橋安裝板、提升器安裝面板、后面板、立板等若干部件焊接而成。

車架總成所用材料為Q345B低合金結(jié)構(gòu)鋼，焊接性及常溫沖擊韌性好。但因接頭形式大部分為角接接頭與部分對接接頭，焊縫分布不均勻，因此焊接應(yīng)力引起的焊接變形較大。

二、影響結(jié)構(gòu)件質(zhì)量的幾大因素

1.裝配質(zhì)量。結(jié)構(gòu)件裝配間隙的大小直接影響焊縫的大小及焊縫的收縮量。

2.焊接變形量。焊接是一個局部加熱的過程，焊接區(qū)的收縮將引起結(jié)構(gòu)件的變形和幾何尺寸。影響變形的主要因素有：焊縫截面積越大，產(chǎn)生的熱量越多，變形越大；焊接線能量越大，造成的變形越大；大長焊縫焊接時，直道焊比間斷焊接變形大；不對稱焊接容易造成彎曲變形；構(gòu)件剛性越大，則變形越小。

3.焊接區(qū)表面油脂、油漆、切削液、鐵銹、氧化皮的因素。

三、車架總成裝配、焊接工藝設(shè)計

通過以上分析，我們確定了合理的車架總成裝配、焊接工藝方案。

1.首先，下料時根據(jù)焊縫坡口的大小，考慮到焊接收縮，通過經(jīng)驗和計算在長度和寬度方向留出合適的焊接收縮量。

2.裝焊前對零部件焊接區(qū)域10～20 mm范圍內(nèi)清除油污、油漆、鐵銹、氧化皮見金屬光澤。

3.根據(jù)裝配的難易程度把車架總成分解成若干獨立焊接單元，并制定合理的裝焊順序。這種方法實際把車架一次焊接所承受的全部熱量和變形，分散到各個部件并逐級消弱。

（1）托架作為一個獨立焊接單元，其制作方式把多個零件上胎具合攏、拼點、焊接；依靠工裝胎具保證部件的幾何尺寸。

（2）后車架也作為一個獨立焊接單元，通過工裝胎具把左右托架等若干零部件依次組對點焊，注意左右托架穿入定位軸，然后在翻轉(zhuǎn)變位機(jī)上進(jìn)行施焊，控制了焊接變形。

（3）把后車架、左右槽梁、前立板等多個零部件依次上胎具合攏、拼點、焊接，然后吊裝在變位機(jī)上施焊。

（4）為了保證焊接質(zhì)量，車架裝配間隙應(yīng)符合以下工藝要求：①對接焊縫的間隙應(yīng)≤1.5 mm；②角接焊縫的間隙應(yīng)≤2.0 mm；③搭接焊縫的間隙應(yīng)≤1.5 mm。嚴(yán)禁在接頭間隙中填塞焊條頭、鐵塊等雜物，防止虛焊、假焊、未熔透。

4.采用多種工藝手段來控制變形量。

（1）對于形狀復(fù)雜、組件較多的后車架采用分段、分散對稱焊接，使工件受熱均勻，控制焊接變形。

（2）把車架分成若干獨立焊接單元，減少一次性焊接量，控制變形。

（3）采用線能量較低的CO2氣體保護(hù)焊焊接控制變形，并使用混合氣體來減少飛濺、降低焊接區(qū)的氧化性。

（4）焊接大于8 mm的焊縫采用分層多道焊，降低一次受熱量，減少焊接變形量。

（5）在左右槽梁上焊接工藝連接板及利用翻轉(zhuǎn)變位機(jī)進(jìn)行有效控制焊接變形。

5.對車架拋丸處理。一是去除氧化皮和鐵銹，提高噴涂油漆的附著力；二是對車架進(jìn)行消除應(yīng)力處理。

四、結(jié)束語

隨著公司拖拉機(jī)車架大量的生產(chǎn)制造和產(chǎn)品焊接工藝的不斷改進(jìn)，車架的焊接質(zhì)量也在不斷提高，制作工藝基本趨于完善和成熟。

（02）

摘要本文分析了拖拉機(jī)整體式車架的裝配、焊接工藝及焊接變形的工藝對策。

關(guān)鍵詞框架式結(jié)構(gòu)焊接工藝焊接變形

徐州凱爾農(nóng)業(yè)裝備股份有限公司是高新技術(shù)企業(yè)，公司專業(yè)從事農(nóng)業(yè)機(jī)械的研發(fā)與制造。其拖拉機(jī)系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式不同于傳統(tǒng)型拖拉機(jī)，他依照工程機(jī)械的設(shè)計理念，采用整體式車架、單元式布局，選用工程機(jī)械成熟配套零部件組裝而成。

拖拉機(jī)車架系框架式鋼結(jié)構(gòu)，特點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、焊接變形不易控制，焊后存在殘余應(yīng)力等問題。因此合理設(shè)計焊接工藝是確保產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。

一、車架總成結(jié)構(gòu)工藝性分析

車架總成如圖1所示，該車架為1804拖拉機(jī)主體結(jié)構(gòu)件。車架上裝有散熱器、柴油機(jī)、變速箱、分動箱、中間箱、前橋、后橋、提升器及提升桿件等重要部件。

1.前車架2.后車架3.左右托架

圖11804拖拉機(jī)車架結(jié)構(gòu)簡圖該車架總成由前車架、后車架兩個主要單元拼焊組成，前車架又由左右槽梁、前立板、前橋前后安裝座、橫向連接板等若干小部件焊接而成；后車架由左右托架、后橋安裝板、提升器安裝面板、后面板、立板等若干部件焊接而成。

車架總成所用材料為Q345B低合金結(jié)構(gòu)鋼，焊接性及常溫沖擊韌性好。但因接頭形式大部分為角接接頭與部分對接接頭，焊縫分布不均勻，因此焊接應(yīng)力引起的焊接變形較大。

二、影響結(jié)構(gòu)件質(zhì)量的幾大因素

1.裝配質(zhì)量。結(jié)構(gòu)件裝配間隙的大小直接影響焊縫的大小及焊縫的收縮量。

2.焊接變形量。焊接是一個局部加熱的過程，焊接區(qū)的收縮將引起結(jié)構(gòu)件的變形和幾何尺寸。影響變形的主要因素有：焊縫截面積越大，產(chǎn)生的熱量越多，變形越大；焊接線能量越大，造成的變形越大；大長焊縫焊接時，直道焊比間斷焊接變形大；不對稱焊接容易造成彎曲變形；構(gòu)件剛性越大，則變形越小。

3.焊接區(qū)表面油脂、油漆、切削液、鐵銹、氧化皮的因素。

三、車架總成裝配、焊接工藝設(shè)計

通過以上分析，我們確定了合理的車架總成裝配、焊接工藝方案。

1.首先，下料時根據(jù)焊縫坡口的大小，考慮到焊接收縮，通過經(jīng)驗和計算在長度和寬度方向留出合適的焊接收縮量。

2.裝焊前對零部件焊接區(qū)域10～20 mm范圍內(nèi)清除油污、油漆、鐵銹、氧化皮見金屬光澤。

3.根據(jù)裝配的難易程度把車架總成分解成若干獨立焊接單元，并制定合理的裝焊順序。這種方法實際把車架一次焊接所承受的全部熱量和變形，分散到各個部件并逐級消弱。

（1）托架作為一個獨立焊接單元，其制作方式把多個零件上胎具合攏、拼點、焊接；依靠工裝胎具保證部件的幾何尺寸。

（2）后車架也作為一個獨立焊接單元，通過工裝胎具把左右托架等若干零部件依次組對點焊，注意左右托架穿入定位軸，然后在翻轉(zhuǎn)變位機(jī)上進(jìn)行施焊，控制了焊接變形。

（3）把后車架、左右槽梁、前立板等多個零部件依次上胎具合攏、拼點、焊接，然后吊裝在變位機(jī)上施焊。

（4）為了保證焊接質(zhì)量，車架裝配間隙應(yīng)符合以下工藝要求：①對接焊縫的間隙應(yīng)≤1.5 mm；②角接焊縫的間隙應(yīng)≤2.0 mm；③搭接焊縫的間隙應(yīng)≤1.5 mm。嚴(yán)禁在接頭間隙中填塞焊條頭、鐵塊等雜物，防止虛焊、假焊、未熔透。

4.采用多種工藝手段來控制變形量。

（1）對于形狀復(fù)雜、組件較多的后車架采用分段、分散對稱焊接，使工件受熱均勻，控制焊接變形。

（2）把車架分成若干獨立焊接單元，減少一次性焊接量，控制變形。

（3）采用線能量較低的CO2氣體保護(hù)焊焊接控制變形，并使用混合氣體來減少飛濺、降低焊接區(qū)的氧化性。

（4）焊接大于8 mm的焊縫采用分層多道焊，降低一次受熱量，減少焊接變形量。

（5）在左右槽梁上焊接工藝連接板及利用翻轉(zhuǎn)變位機(jī)進(jìn)行有效控制焊接變形。

5.對車架拋丸處理。一是去除氧化皮和鐵銹，提高噴涂油漆的附著力；二是對車架進(jìn)行消除應(yīng)力處理。

四、結(jié)束語

隨著公司拖拉機(jī)車架大量的生產(chǎn)制造和產(chǎn)品焊接工藝的不斷改進(jìn)，車架的焊接質(zhì)量也在不斷提高，制作工藝基本趨于完善和成熟。

（02）