CN103264266A - 车体端墙组焊工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车体端墙组焊工艺，车体端墙包括端墙横梁、端墙顶板、端墙立柱、端墙板，端墙横梁与端墙立柱在车体端墙中起基础连接及受力支撑作用，所述端墙横梁、端墙顶板、端墙立柱、端墙板均通过铝合金型材制作而成，组焊过程采用模块化生产将车体端墙分为三个部分，第一部分：端墙横梁和端墙顶板，第二部分：左端墙立柱和左端墙板，第三部分：右端墙立柱和右端墙板。本发明提供的车体端墙组焊工艺，结构简单、质量轻，安装精度高，整体成型美观，防止焊接后的变形、材料的放量尺寸的变化，保证产品质量，降低生产成本和能源的浪费，试验收集铝合金焊接参数，完善组焊工艺。

Description

车体端墙组焊工艺

技术领域

本发明涉及一种车体端墙组焊工艺，具体是车体端墙原料构件机加工、组焊工艺，属于产品制造工艺领域。

背景技术

铝合金具有质量轻、耐腐蚀、外观平整度好、容易制造复杂曲面、比强度高等优点，受到世界各国轨道变通业的重视。目前，我国轨道交通正面临着发展高速客车、地铁客车、轻轨列车以及高速重载货车，列车的轻量化是提高车速度的首选条件。铝合金材料可以减轻自重，减小运行中的阻力，降低能耗，增加载重，因此在世界各国铁道运输业得到了大力发展。根据国外车辆采用铝合金材料的使用情况，在强度、刚性满足安全要求的同时，使用铝合金可大大减轻机车车辆的自重，一般来说铝合金车辆比钢质车辆轻30％—50％。对于高速列车和双层列车，车辆的轻量化最有效的途径就是尽可能多地提高车辆的用铝比例；在达到使用寿命之后可以回收再利用，积极响应了当前国家提倡的节能减排号召。车体端墙由TC车端墙、M车一位端端墙、Mp车一位端端墙和Mp二位端端墙组成。其中TC车端墙、M车一位端端墙、Mp车一位端端墙包括端墙横梁、端墙立柱、端墙板、第一端墙顶板、第二端墙顶板和门角，Mp车二位端端墙包括端墙横梁、端墙立柱、端墙板、端墙顶板和门角，其中机加工孔和端墙连接件不同加以区分。端墙横梁与端墙立柱在结构中起基础连接及受力支撑作用，所有其他构件均需与其焊接连接。铝合金三位一体具有结构简单、质量轻等特点，加之铝合金焊接容易产生气孔、变形，必须采用良好的组装工艺及焊接工艺才能够保证产品质量，针对产品要求，防止焊接后的变形、材料的放量尺寸的变化，通过大量的工艺实践，最终得出合适的组焊工艺。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种车体端墙组焊工艺。 

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种车体端墙组焊工艺，其特征在于，所述车体端墙包括端墙横梁、端墙顶板、端墙立柱、端墙板，所述端墙横梁与端墙立柱在车体端墙中起基础连接及受力支撑作用，所述端墙横梁、端墙顶板、端墙立柱、端墙板均通过铝合金型材制作而成，组焊过程采用模块化生产将车体端墙分为三个部分，第一部分：端墙横梁和端墙顶板，第二部分：左端墙立柱和左端墙板，第三部分：右端墙立柱和右端墙板；组焊步骤如下：

步骤（1）、第一部分的组焊：端墙横梁与端墙顶板组装焊接完成后机加工；

步骤（2）、第二部分和第三部分的分别组焊：端墙立柱与端墙板组焊；将左端墙立柱和左端墙板组装焊接，右端墙立柱和右端墙板组装焊接；

步骤（3）、将端墙横梁与左端墙立柱、右端墙立柱进行组焊完成三个部分的总成焊接，焊接完成后保证端墙最终平面度 1.5mm/500mm。

所述步骤（1）和步骤（2）中端墙横梁与端墙顶板、端墙立柱与端墙板的组焊方法如下：

A、用丙酮擦拭工件表面杂质、油污并将焊缝位置及周边进行抛光，在多孔平台上将焊接部件组对，间隙均留1-2mm，在焊缝端部加引弧板与熄弧板，保证型材面齐平，两端及中间进行定位焊，正反面均需按要求定位焊；定位焊每段长度30-40mm，间隔400-500mm；

B、定位焊后用直磨机将定位焊焊缝两端打磨至平滑过渡，将焊缝表面打磨光滑，用抛光刷清除焊接产生的灰尘；

C、使用压紧装置压紧部件，在部件上垫上铝块以防压塌型材；

D、使用双机头龙门自动焊设备对部件进行焊接，部件的一面焊接完成待部件冷却后松开压紧装置将部件反转并压紧焊接另一面的端墙焊缝；

E、部件冷却后松开压紧装置，将端墙顶板正面焊缝打磨平整，测量平面度，要求为1.5mm/500mm，如满足技术要求对焊接完成的部件机加工待用，如不符合技术要求则进行火焰调形，调形时火焰温度不超过200℃且不能超过2次调形以保证结构强度。

所述的车体端墙组焊工艺，其特征在于，所述C中的压紧装置为F钳或螺旋压紧装置。

所述的车体端墙组焊工艺，其特征在于，所述步骤（3）具体是指：

1、首先将焊接垫板按焊接要求点固在端墙立柱部件中，其中焊接垫板槽的方向在焊缝坡口下；用丙酮擦拭清除工件焊缝坡口及周围杂质、油污，用干净白棉布擦干后在焊缝区域进行抛光，在多孔平台上将准备完全端墙部件按图纸要求对接组装后用夹紧装置夹紧，在定位焊前先使用限位块与支撑杆保证端墙立柱之间的间距，限位好后对端墙正反面及端头进行定位焊，定位焊长度30-40mm；焊后调校尺寸，保证平面度≤2mm/1000mm；

2、打磨定位焊接头两端至平滑过渡，定位焊焊缝表面光滑并清除黑灰；焊接端墙立柱与端墙横梁之间的焊缝，焊接时首先焊接较短焊缝后焊接长焊缝以控制焊接变形；焊接完反面后待冷却后松开夹紧装置焊接正面焊缝；

3、端墙立柱与端墙横梁焊接结束后，将焊接垫板点固在门角上，再将带有垫板的门角点焊在端墙上，将定位焊两端打磨至平滑过渡，焊缝表面打磨光滑并清除黑灰，完成门角正反两面的焊缝；

4、对组焊完成的车体端墙进行调型。

有益效果：本发明提供的车体端墙组焊工艺，结构简单、质量轻，安装精度高，整体成型美观，防止焊接后的变形、材料的放量尺寸的变化，保证产品质量，降低生产成本和能源的浪费，试验收集铝合金焊接参数，完善组焊工艺。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种车体端墙组焊工艺，其特征在于，所述车体端墙包括端墙横梁1、端墙顶板2、端墙立柱3、端墙板4，端墙横梁1与端墙立柱3在车体端墙中起基础连接及受力支撑作用，端墙横梁1、端墙顶板2、端墙立柱3、端墙板4均通过铝合金型材制作而成，组焊过程采用模块化生产将车体端墙分为三个部分，第一部分：端墙横梁1和端墙顶板2，第二部分：左端墙立柱和左端墙板，第三部分：右端墙立柱和右端墙板；组焊步骤如下：

步骤（1）、第一部分的组焊：端墙横梁1与端墙顶板2组装焊接完成后机加工；

步骤（2）、第二部分和第三部分的分别组焊：端墙立柱3与端墙板4组焊；将左端墙立柱和左端墙板组装焊接，右端墙立柱和右端墙板组装焊接；

步骤（3）、将端墙横梁1与左端墙立柱、右端墙立柱进行组焊完成三个部分的总成焊接，焊接完成后保证端墙最终平面度 1.5mm/500mm。

所述步骤（1）和步骤（2）中端墙横梁1与端墙顶板2、端墙立柱3与端墙板4的组焊方法如下：

A、用丙酮擦拭工件表面杂质、油污并将焊缝位置及周边进行抛光，在多孔平台上将焊接部件组对，间隙均留1-2mm，在焊缝端部加引弧板与熄弧板，保证型材面齐平，两端及中间进行定位焊，正反面均需按要求定位焊；定位焊每段长度30-40mm，间隔400-500mm；

B、定位焊后用直磨机将定位焊焊缝两端打磨至平滑过渡，将焊缝表面打磨光滑，用抛光刷清除焊接产生的灰尘；

C、使用压紧装置压紧部件，在部件上垫上铝块以防压塌型材；

D、使用双机头龙门自动焊设备对部件进行焊接，部件的一面焊接完成待部件冷却后松开压紧装置将部件反转并压紧焊接另一面的端墙焊缝；

E、部件冷却后松开压紧装置，将端墙顶板正面焊缝打磨平整，测量平面度，要求为1.5mm/500mm，如满足技术要求对焊接完成的部件机加工待用，如不符合技术要求则进行火焰调形，调形时火焰温度不超过200℃且不能超过2次调形以保证结构强度。

所述的车体端墙组焊工艺，其特征在于，所述C中的压紧装置为F钳或螺旋压紧装置。

所述的车体端墙组焊工艺，其特征在于，所述步骤（3）具体是指：

1、首先将焊接垫板按焊接要求点固在端墙立柱3部件中，其中焊接垫板槽的方向在焊缝坡口下；用丙酮擦拭清除工件焊缝坡口及周围杂质、油污，用干净白棉布擦干后在焊缝区域进行抛光，在多孔平台上将准备完全端墙部件按图纸要求对接组装后用夹紧装置夹紧，在定位焊前先使用限位块与支撑杆保证端墙立柱3之间的间距，限位好后对端墙正反面及端头进行定位焊，定位焊长度30-40mm；焊后调校尺寸，焊后调校尺寸，保证端墙高度2647（0，-3），端墙门宽度1300±2,端墙门高度1935（+3，-1),端墙正面焊缝需打磨平整，保证平面度≤2mm/1000mm，端墙门对角线之差≤3mm。焊接完成后焊缝做PT探伤并出具报告；

2、打磨定位焊接头两端至平滑过渡，定位焊焊缝表面光滑并清除黑灰；焊接端墙立柱3与端墙横梁1之间的焊缝，焊接时首先焊接较短焊缝后焊接长焊缝以控制焊接变形；焊接完反面后待冷却后松开夹紧装置焊接正面焊缝；

3、端墙立柱3与端墙横梁1焊接结束后，将焊接垫板点固在门角5上，再将带有垫板的门角5点焊在端墙上，将定位焊两端打磨至平滑过渡，焊缝表面打磨光滑并清除黑灰，完成门角正反两面的焊缝；

完成1-3步骤后端墙的主要构件焊接完成。依照各类型端墙图纸定位并焊接端墙的连接件（注意Mp车一位端端墙存在特殊情况①此端墙有T型螺栓其余端墙无；②将接地块按图纸要求在端墙反面进行满焊，Mp车一位端墙总成所用接地片长度为40mm与接地块不同，安装时需注意。）。并按照图纸进行相应的机加工，如在端墙板上打孔，机加工掉端墙板多余的型材筋等。

4、对组焊完成的车体端墙进行调型。①对Mp车一位端、M车一位端和Tc车端墙进行尺寸调校，端墙正面焊缝需打磨平整（打磨时不要伤及母材），保证端墙高度2647（0，-3），端墙门宽度1300±2,端墙门高度1935（+3，-1),端墙正面焊缝需打磨平整，保证平面度≤1.5mm/500mm，端墙门对角线之差≤3mm。②对Mp车二位端端墙进行尺寸调校，端墙正面焊缝需打磨平整（打磨时不要伤及母材），保证端墙高度2446（0，-3），端墙门宽度1300±2,端墙门高度1935（+3，-1),端墙正面焊缝需打磨平整，保证平面度≤1.5mm/500mm，端墙门对角线之差≤3mm。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种车体端墙组焊工艺，其特征在于，所述车体端墙包括端墙横梁、端墙顶板、端墙立柱、端墙板，所述端墙横梁与端墙立柱在车体端墙中起基础连接及受力支撑作用，所述端墙横梁、端墙顶板、端墙立柱、端墙板均通过铝合金型材制作而成，组焊过程采用模块化生产将车体端墙分为三个部分，第一部分：端墙横梁和端墙顶板，第二部分：左端墙立柱和左端墙板，第三部分：右端墙立柱和右端墙板；组焊步骤如下：

步骤（1）、第一部分的组焊：端墙横梁与端墙顶板组装焊接完成后机加工；

步骤（2）、第二部分和第三部分的分别组焊：端墙立柱与端墙板组焊；将左端墙立柱和左端墙板组装焊接，右端墙立柱和右端墙板组装焊接；

步骤（3）、将端墙横梁与左端墙立柱、右端墙立柱进行组焊完成三个部分的总成焊接，焊接完成后保证端墙最终平面度 1.5mm/500mm。

2.根据权利要求1所述的车体端墙组焊工艺，其特征在于，所述步骤（1）和步骤（2）中端墙横梁与端墙顶板、端墙立柱与端墙板的组焊方法如下：

A、用丙酮擦拭工件表面杂质、油污并将焊缝位置及周边进行抛光，在多孔平台上将焊接部件组对，间隙均留1-2mm，在焊缝端部加引弧板与熄弧板，保证型材面齐平，两端及中间进行定位焊，正反面均需按要求定位焊；定位焊每段长度30-40mm，间隔400-500mm；

B、定位焊后用直磨机将定位焊焊缝两端打磨至平滑过渡，将焊缝表面打磨光滑，用抛光刷清除焊接产生的灰尘；

C、使用压紧装置压紧部件，在部件上垫上铝块以防压塌型材；

D、使用双机头龙门自动焊设备对部件进行焊接，部件的一面焊接完成待部件冷却后松开压紧装置将部件反转并压紧焊接另一面的端墙焊缝；

E、部件冷却后松开压紧装置，将端墙顶板正面焊缝打磨平整，测量平面度，要求为1.5mm/500mm，如满足技术要求对焊接完成的部件机加工待用，如不符合技术要求则进行火焰调形，调形时火焰温度不超过200℃且不能超过2次调形以保证结构强度。

3.根据权利要求2所述的车体端墙组焊工艺，其特征在于，所述C中的压紧装置为F钳或螺旋压紧装置。

4.根据权利要求1所述的车体端墙组焊工艺，其特征在于，所述步骤（3）具体是指：

1、首先将焊接垫板按焊接要求点固在端墙立柱部件中，其中焊接垫板槽的方向在焊缝坡口下；用丙酮擦拭清除工件焊缝坡口及周围杂质、油污，用干净白棉布擦干后在焊缝区域进行抛光，在多孔平台上将准备完全端墙部件按图纸要求对接组装后用夹紧装置夹紧，在定位焊前先使用限位块与支撑杆保证端墙立柱之间的间距，限位好后对端墙正反面及端头进行定位焊，定位焊长度30-40mm；焊后调校尺寸，保证平面度≤2mm/1000mm；

2、打磨定位焊接头两端至平滑过渡，定位焊焊缝表面光滑并清除黑灰；焊接端墙立柱与端墙横梁之间的焊缝，焊接时首先焊接较短焊缝后焊接长焊缝以控制焊接变形；焊接完反面后待冷却后松开夹紧装置焊接正面焊缝；

3、端墙立柱与端墙横梁焊接结束后，将焊接垫板点固在门角上，再将带有垫板的门角点焊在端墙上，将定位焊两端打磨至平滑过渡，焊缝表面打磨光滑并清除黑灰，完成门角正反两面的焊缝；

4、对组焊完成的车体端墙进行调型。

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