莊林　由學(xué)勝　朱然然

摘 要：制造鐵路貨車、地鐵的過程中經(jīng)常使用長大側(cè)梁作為關(guān)鍵部件，本文就焊接長大側(cè)梁中產(chǎn)生變形導(dǎo)致質(zhì)量下降這一問題做出一些探討。

關(guān)鍵詞：鐵路貨車;長大側(cè)梁;組裝焊接

一、側(cè)梁的焊接標(biāo)準(zhǔn)

導(dǎo)框搖動座。立柱磨耗板和側(cè)架滑槽磨耗板等部件組成了鐵路貨車側(cè)架，能夠焊接這類貨車側(cè)架的工裝設(shè)備多種多樣，智能扳機(jī)、電動葫蘆等都是完成焊接作業(yè)的得力幫手，焊接完成的長大側(cè)梁都由橋式起重機(jī)吊走運(yùn)送。對于側(cè)梁的焊接有以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：（1）焊接件組間隙只容許1mm的差距，鉚接件則差距不容許超過0.5mm。（2）10mm是各點(diǎn)固焊長度的起始數(shù)值，可以超過但不能低于此數(shù)值。（3）不可以組裝不達(dá)標(biāo)料件。（4）只有在有基準(zhǔn)的情況下才可以組裝不同部件。（5）焊絲表面要保持絕對的清潔度。（6）焊接組焊件時(shí)保證處于水平位[1]。

二、裝配側(cè)梁的工藝技術(shù)

（一）組裝工藝

首先胎膜的位置應(yīng)該放置側(cè)梁端部腹板，隔著定位塊，同時(shí)壓緊固定斜楔。以中心線為基準(zhǔn)，同時(shí)應(yīng)該保持胎膜部分有中間兩塊側(cè)梁腹板，要想完成接下來的開坡口操作就必須使用手提式坡口機(jī)，組裝中的焊縫只容許2mm的間隙。完全拼接兩塊腹板后，標(biāo)注腹板邊緣線在側(cè)梁腹板上，有效的利用半自動火焰切割機(jī)沿著邊緣線切除掉預(yù)留余量的腹板空間，并打磨切割口。對接組裝側(cè)梁腹板和端部腹板，預(yù)留2mm的間隙，保證有合理均勻的焊縫間隙，焊接不均衡會使焊接撓度發(fā)生產(chǎn)生差錯(cuò)[2]。

（二）焊接方法

（1）在焊接前清理20mm左右的坡口上的油污，有效的打磨定位焊兩端使之成為斜坡狀，有效熔合定位焊和焊接環(huán)節(jié)焊縫，打磨工作完畢后，有效的清理干凈坡口。（2）焊槍的角度要找好，有兩種MAG的的焊法，分為左焊法和右焊法。左焊法適用于板厚不打，觀察熔池簡單，焊縫清晰明了。左焊法適合外觀成型優(yōu)良，但對于焊槍傾角要求適度，不允許太小，太小會導(dǎo)致熔深不足，應(yīng)傾斜到85度到90度之間。（3）運(yùn)條方法。未開坡口的以免在焊接電弧的時(shí)候要格外注意，往返運(yùn)條選擇直線，焊接電弧盡量要小，保證運(yùn)條均勻，前進(jìn)速度應(yīng)該保持中速，熔池的覆蓋面積應(yīng)該保持在三分之二，余下電弧放置于熔池前，融化和擊穿根部坡口，形成熔孔。在焊接過程中，要保證大小統(tǒng)一的熔孔外形。注意坡口根部和熔池變化是否有異狀，熔孔太小，熔根熔合不理想，熔孔大，則會燒穿。熔孔直徑應(yīng)該保持2mm間隙以上，焊縫高坡應(yīng)該保持在不超過母材坡口的2mm大小[3]。

（三）月牙形運(yùn)條法

月牙形運(yùn)條法和圓圈運(yùn)條法適用于蓋面層，鐵液應(yīng)該保證處于電弧后，不然融化的金屬無法深度進(jìn)入焊縫之中嗎，僅僅流于表面，造成假焊現(xiàn)象，無法完全熔合層間，擺動幅度要保持相同頻率，均勻運(yùn)條速度，對于坡口兩側(cè)實(shí)際熔化的情況要密切注意，焊接過程中藥在坡口兩側(cè)停頓一會，為了能夠有效熔合焊縫兩側(cè)，預(yù)防咬邊問題，為保證有效熔合，確保坡口邊緣小于熔池邊緣1mm。

（四）吊具在徹底完成正面后翻邊

以砂輪機(jī)清理完成作業(yè)后的焊接面，掃清焊接的缺陷位置，反面焊接需要仔細(xì)檢查焊縫直線度，避免燒穿。

三、側(cè)梁組成組焊

（一）組裝側(cè)梁

組裝側(cè)梁主要是相互組裝上邊梁和側(cè)梁底板等不同配件，臥裝側(cè)梁，橫向定位和定緊裝置的胎膜能夠保證撓度，而且可以保證側(cè)梁底板和腹板的強(qiáng)度。上邊梁和側(cè)梁腹板以及腹板端板保持2mm的間隙，圓弧位置組裝間隙保持5mm寬度，其余位置間隙保持3mm的寬度。上邊梁一般預(yù)制撓度大小為25mm，應(yīng)該放置組裝到胎中，之后組裝臺需要拼接起側(cè)梁腹板和側(cè)梁底板，從中心不斷夾緊兩邊，確保腹板平整，不允許絲桿頂緊力過大，要保留2mm縫隙，在進(jìn)行點(diǎn)焊，隨后組裝的同時(shí)接角柱，完成組裝進(jìn)行焊接[4]。

（二）控制焊接變形

組裝胎需要焊接的分散特點(diǎn)部分，會釋放一定的殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力是因?yàn)樽韵嗥胶饣馔饬蚱鸱▌哟蟮臏囟葓龅茸饔煤笕源嬖谟谖矬w內(nèi)的內(nèi)應(yīng)力，在機(jī)械切割和強(qiáng)化工藝中都會產(chǎn)生這種應(yīng)力，這種應(yīng)力集中存在，會大大降低焊接接頭的疲勞壽命，焊接構(gòu)件會因?yàn)榇罅繗堄鄳?yīng)力的釋放，而產(chǎn)生塑性變形，這種變形一般都是永久性的。翻焊胎一般焊接上通和下通長焊縫，首先焊接腹板和上邊梁焊縫，然后焊接腹板和底板，再接著焊剩余的部分。側(cè)梁部分要設(shè)立千斤頂定壓設(shè)備。只要消除焊縫和其熱影響區(qū)的殘余應(yīng)力，分散應(yīng)力集中，就可以達(dá)到防止焊接變形。焊接中控制變形的方法有：（1）采用反變形的辦法（2）用小錘子敲擊焊道中間（3）焊接順序合理的排序（4）利用工卡具剛性固定（5）分析回彈常數(shù)

四、結(jié)束語

綜上所述，鐵路貨車、地鐵長大側(cè)梁由于其結(jié)構(gòu)特殊，難以控制組裝質(zhì)量和焊接變形的程度，焊接過程中受到不均勻溫度場的被焊工件產(chǎn)生的扭曲形狀稱為焊接變形。焊接瞬時(shí)變形指的是一種根據(jù)溫度變化而產(chǎn)生變化的焊接狀態(tài)，焊接變形影響結(jié)構(gòu)安裝精度，降低結(jié)構(gòu)的承載能力的原因是變形過大。所有熔化式焊接存在殘余應(yīng)力在焊縫和熱影響區(qū)，焊接構(gòu)件的變形、開裂并降低其承載力的原因是因?yàn)闅堄鄳?yīng)力的存在而導(dǎo)致的，解決應(yīng)力集中問題的方法是消除焊縫及其熱影響區(qū)殘余應(yīng)力，可以杜絕焊接變形。通過采用上述焊接工藝，有限的控制側(cè)梁的焊接變形，保證了焊接的質(zhì)量[5]。

參考文獻(xiàn)：

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[5]向金蘭，曾京，彭莘宇，李浩.鐵道貨車車輪輪徑差與輪軌力關(guān)系的研究[J].華東交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，37（01）：9-14.