劉程+劉亞峰

摘 要：介紹了HZ160C2轉向架構架組成的結構及制造過程。通過對其結構難點的分析，制訂具體的工藝措施及控制方法，為產品質量提供了可靠的保證。

關鍵詞：HZ160C2型轉向架；構架組成；制造工藝

隨著我國經濟結構的不斷調整變化，鐵路貨車在大宗物資運輸上的優(yōu)勢正隨著運輸市場需求結構的變化而受到嚴重沖擊。而以消費品為主的快捷貨運需求存在巨大的潛在市場，鐵路貨車制造企業(yè)正積極調整市場發(fā)展戰(zhàn)略，因此適應現(xiàn)代運輸市場的快捷貨車的生產勢在必行。HZ160C2型轉向架是齊齊哈爾軌道交通裝備公司研發(fā)的功能先進的新型快捷貨車轉向架，主要適用于當下鐵路貨車提速要求，為企業(yè)贏得市場競爭力提供強有力的保證。該轉向架為全焊接構架結構，在動力學性能、軸重均載性、制造工藝檢修等方面，比HZ160C1型轉向架有著明顯的優(yōu)越性。該轉向架主要結構由構架組成、減振裝置、轉臂式軸箱組成等部分組成。該轉向架的制造質量將直接影響車輛的整機性能，如何保證其質量對制造工藝提出了全新的課題。

1 主要結構

該轉向架屬于焊接構架式轉向架，構架由側梁組成、橫梁組成、縱向梁組成等部分組成，其中側梁、縱向梁均為箱型結構。同時制動吊座、拉桿座、抗蛇形減震器座等附屬件材料均采用Q345E低合金高強鋼，具有良好的低溫沖擊性能、切削性能、冷沖壓及焊接性能。結構相對以往的構架轉向架結構簡單，便于制造和運用與維修。但其仍然是一種大型焊接構件，結構復雜，焊接分布不規(guī)則，且焊縫數(shù)量多，焊接量大，焊接變形大，機械加工面多，結構尺寸要求嚴格，這就需要必須以嚴謹?shù)闹圃旃に嚳刂坪附幼冃我约案鞴ば蜷g的產品質量控制。

2 主要制造工藝及質量保證措施

2.1 側梁組成制造工藝

2.1.1 主要工藝流程

側梁分組成組對→內腔焊→組對上蓋板→上蓋板手工打底焊接→外側焊縫機械手焊→校形→探傷（MT和UT）→加工→組焊彈簧座、定位環(huán)→校形→磁粉探傷→焊接小蓋板→組焊座板、筋板→加工。

2.1.2 主要制造工藝

（1）側梁腹板采用數(shù)控加工，坡口形式為單側V型坡口，頓邊控制在0.5-1mm，焊接前，對腹板、下蓋板等件進行拋丸處理。

（2）使用專用組對工裝進行下蓋板、腹板及隔板組對，保證腹板與下蓋板組對間隙小于1mm，同時保證隔板與腹板的垂直度不大于1mm。

（3）為保證下蓋板與兩腹板內側焊縫連續(xù)，隔板采用兩次組對方法。側梁內腔焊接時采用對稱交替焊接順序進行施焊，嚴格控制熱輸入及層間溫度。隔板焊接采用360°旋轉變位器，將各焊縫翻轉至平焊位置進行焊接，從而保證了內腔焊縫的產品質量。

（4）按照1/1000的焊后收縮量，定位環(huán)組裝孔距預留收縮余量，保障定位環(huán)加工后的壁厚均勻。

2.1.3 解決工藝制造難點

側梁翼板在機械手外部焊縫焊接完成后變形量大，導致翼板加工后無法與橫梁座進行配裝需要對上下翼板校形。由于側梁上下蓋板存在角度，火焰校正的難度大。因此采用雙頂絲與火焰同時進行作業(yè)，控制溫度在600℃以下，通過以上方法解決了翅膀校形困難的難題。

2.2 縱向梁組成制造工藝

2.2.1 主要工藝流程

縱向梁分組成組對→內腔焊→組對上蓋板→外側焊縫機械手焊→探傷→校形→組焊限位座、筋板→劃線加工。

2.2.2 主要制造工藝

（1）保證內腔焊接時焊縫連續(xù)，焊接順序為：直隔板處定位焊→插入隔板→內側焊縫焊接→隔板焊接。（2）由于縱向梁組成板材件較薄，焊接時易產生的變形量較大，所以選擇合理的焊接工藝參數(shù)極為關鍵。焊接時采用小電流、多層多道焊接，減小熱輸入，控制焊接變形。（3）腹板圓弧坡口縱向梁組焊后加工，保證下工序小構架組對質量，同時預留一定的焊接收縮量。

2.2.3 解決工藝制造難點

縱向梁上下蓋板間距小，普通的液壓千斤頂無法放入其中，對其校形。所以自制工裝，通過點式矯平機、利用搭橋方式進行校形，利用如上方法解決了縱向梁上下蓋板的變形無法校正的問題，以及解決縱向梁上下蓋板端部在焊接后產生變形量過大造成無法加工的工藝難題。

2.3 橫梁組成制造工藝

2.3.1 主要工藝流程

組對橫梁、橫梁座→機械手焊接→探傷→加工

2.3.2 主要制造工藝

（1）為保證焊接質量，使焊縫根部能熔透，組對時保證橫梁與橫梁座之間5mm間隙，以及橫梁與橫梁座垂直度不大于1，自制5mm圓弧樣板，并且三個工裝樣板同時進行組對，從而保證了組對間隙及間隙的均勻性。（2）對定位焊焊縫進行清根打磨，焊前預熱，預熱溫度在150-200℃，采用機械手焊接，小電流多層多道焊接，減少熱輸入量，從而控制焊接變形。

2.4 小構架組成制造工藝

2.4.1 主要工藝流程

組對橫梁、縱向梁→焊接、打磨→劃線→加工

2.4.2 主要制造工藝

（1）使用專用工裝組對小構架，保證橫梁與縱向梁相對高度尺寸，保證縱向梁間距等關鍵尺寸。（2）試制過程中采用三坐標劃線儀輔助，減小因橫梁長度不統(tǒng)一帶來的中線偏差問題。（3）橫梁座矩形尺寸小構架焊后加工，避免了因焊接變形造成的尺寸偏差。

2.5 構架組成制造工藝

2.5.1 主要工藝流程

組對小構架、側梁、連接板→焊接→組對附屬件→焊接→焊縫打磨→校形→探傷→熱處理→劃線加工

2.5.2 主要制造工藝

（1）小構架與側梁采用專用工裝組對，并采用三坐標劃線儀輔助，保證彈簧座對角線差及橫梁中線到側梁彈簧座3mm尺寸要求，并且在焊接過程中使用緊固裝置進行剛性固定，控制變形。（2）在構架附屬件組對后，利用三坐標劃線儀進行檢測，確保各附屬件組對精度及是否有加工余量，有效保證了產品質量。

2.5.3 解決工藝制造難點

轉臂座是構架組成的關鍵部件，焊縫為“K”型雙面坡口形式，焊接后容易產生變形，雖預留了一定的加工余量，但焊接后的尺寸仍然是影響構架質量的關鍵因素。控制措施：自制工裝，在組對與焊接的過程中進行夾緊控制，并對每一層焊縫敲擊去除應力，保證了構架組成后轉臂座的尺寸。

結束語

目前，公司3輛份HZ160C2型轉向架已經完成整機交驗，表明制造工藝合理，能夠滿足快運貨車轉向架產品質量技術要求，為后續(xù)批量生產打下堅實的工藝基礎。

參考文獻

[1]徐世峰，楊愛國.18t軸重160km/h貨車轉向架研制[J].鐵路車輛，2007，45（8），42-44.

[2]田錫唐.焊接結構[M].北京：機械工業(yè)出版社，1997.

作者簡介：劉程（1990-），男，漢族，學士，助理工程師，從事鐵路車輛組裝工藝工作。

劉亞峰（1983-），男，漢族，工程師，從事鐵路車輛焊接工藝工作。