CN105127550B - 枕梁的焊接和调修方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种枕梁的焊接和调修方法，包括：首先形成枕梁主体框架，然后采用双丝焊接机器人对枕梁主体框架中的各坡口进行焊接处理，在下部板与第一枕梁型材之间的连接处形成第一连接焊缝，下部板与第二枕梁型材之间的连接处形成第二连接焊缝，上部板与第一枕梁型材之间的连接处形成第三连接焊缝，上部板与第二枕梁型材之间的连接处形成第四连接焊缝，得到枕梁主体，在枕梁主体上焊接枕梁附件，得到枕梁。本发明枕梁的焊接和调修方法，克服了手工焊接枕梁主体部件造成的不能实现标准量化生产、生产效率低、成本高、得到的枕梁强度低、焊接后变形大及调修工作量大的技术问题。

Description

枕梁的焊接和调修方法

技术领域

本发明涉及焊接及调修工艺领域技术，尤其涉及一种枕梁的焊接和调修方法。

背景技术

中空的箱型结构枕梁具有强度高、刚度大、抗扭曲和变形能力强等特点，广泛应用于轨道车辆车体部件、转向架和城市建设的桥梁、隧道等承载部件结构中。

枕梁主体部件由第一枕梁型材(也称左型材)、第二枕梁型材(也称右型材)、多块连接板、上部板、下部板组装焊接而成。其中，上述各结构均为中厚板，中厚板之间的焊接具有难度大，要求高的特点。现有技术中，国内外都采用手工焊接的方法焊接枕梁主体部件。

但是手工焊接枕梁主体部件，往往根据操作者个人的经验实施，不同的操作者焊接得到的枕梁主体部件的性能有一定的差距，不能实现标准量化生产；另外，手工焊接的方法生产效率低，且焊接后变形大造成后续调修工作量非常大；而且热输入高，会降低焊接处的强度和力学性能，保护气体用量高，从而焊接生产成本高，不利于推广使用。

发明内容

本发明提供一种枕梁的焊接和调修方法，以克服手工焊接枕梁主体部件造成的不能实现标准量化生产、生产效率低、成本高、得到的枕梁强度低、焊接后变形大及调修工作量大的技术问题。

本发明提供一种枕梁的焊接方法，所述枕梁包括枕梁主体和枕梁附件；所述枕梁主体包括第一枕梁型材、第二枕梁型材、多个连接板、上部板和下部板；所述方法，包括：

将各所述连接板的一端焊接在所述第一枕梁型材的第一端的型腔内，将各所述连接板的另一端焊接在所述第二枕梁型材的第一端的型腔内，在各所述连接板与所述第一枕梁型材和所述第二枕梁型材的连接处形成第一角焊缝；

点固所述第一枕梁型材和所述下部板之间的第一坡口、所述第二枕梁型材和所述下部板之间的第二坡口，将所述下部板和各所述连接板焊接，在所述下部板与各所述连接板的连接处形成第二角焊缝，点固所述第一枕梁型材和所述上部板之间的第三坡口、所述第二枕梁型材和所述上部板之间的第四坡口，形成枕梁主体框架；

双丝焊接机器人对所述枕梁主体框架中的各所述坡口进行焊接处理，在所述下部板与所述第一枕梁型材之间的连接处形成第一连接焊缝，所述下部板与所述第二枕梁型材之间的连接处形成第二连接焊缝，所述上部板与所述第一枕梁型材之间的连接处形成第三连接焊缝，所述上部板与所述第二枕梁型材之间的连接处形成第四连接焊缝，得到所述枕梁主体，在所述枕梁主体上焊接所述枕梁附件，得到所述枕梁。

本发明还提供一种枕梁的调修方法，所述枕梁为通过上述的枕梁的焊接方法得到的枕梁，所述方法，包括：

测量所述枕梁的平面度，得到所述枕梁的变形量；

根据所述枕梁的变形量，在所述枕梁的变形区通过液压千斤顶设置反变形和/或采用火焰加热所述变形区进行调修。

本发明的枕梁的焊接方法通过采用双丝焊接机器人焊接第一枕梁型材和下部板之间的第一坡口、第二枕梁型材和下部板之间的第二坡口、第一枕梁型材和上部板之间的第三坡口、第二枕梁型材和上部板之间的第四坡口，形成主要承载焊缝，全自动焊接，焊接速度快，可以实现标准量化生产，且焊接后变形非常小，大大减少了后续的调修量。此外，采用双丝焊接机器人焊接与传统手工焊接相比，热输入低，提高了焊接处的强度和力学性能，从而提高了焊接后得到的枕梁的结构强度；保护气体用量少，大大降低了焊接的生产成本，利于推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的枕梁结构剖面示意图；

图2为图1中A向枕梁主体结构示意图；

图3为图2中第一枕梁型材的结构示意图；

图4为图2中第二枕梁型材的结构示意图；

图5为本发明枕梁的焊接方法实施例一的流程图；

图6为图1中A向枕梁结构示意图；

图7为是本发明枕梁主体的连接焊缝的组成示意图；

图8为是本发明设置平行于坡口方向上的反变形的组装及压卡示意图；

图9为是本发明设置垂直于坡口方向上的反变形的组装及压卡示意图；

图10为本发明枕梁的调修方法实施例一的流程图；

图11为本发明枕梁的调修方法实施例二的流程图；

图12为变形区经调修后的硬度值测量示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本实施例的枕梁结构剖面示意图，参见图1，枕梁包括枕梁主体1和枕梁附件2，枕梁附件2焊接在枕梁主体1上，其中，枕梁附件2在枕梁第一端3和枕梁第二端4对称设置。

图2为图1中A向枕梁主体结构示意图，参见图1，枕梁主体1包括第一枕梁型材11、第二枕梁型材12，多个连接板13、上部板14和下部板15。其中，上部板14的厚度小于下部板15的厚度。

图3为图2中第一枕梁型材的结构示意图，图4为图2中第二枕梁型材的结构示意图。

参见图3，第一枕梁型材11包括第一端的上部翼板111，第一端的下部翼板112，第二端的上部翼板114，第二端的下部翼板115，第一端的上部翼板111和第一端的下部翼板112之间形成了型腔113。

参见图4，第二枕梁型材12包括第一端的上部翼板121，第一端的下部翼板122，第二端的上部翼板124，第二端的下部翼板125，第一端的上部翼板121和第一端的下部翼板122之间形成了型腔123。

下面结合图1至图4，对上述实施例涉及的枕梁的焊接方法进行详细说明。图5为本发明枕梁的焊接方法实施例一的流程图，如图5所示，本实施例的方法可以包括：

步骤101、将各连接板的一端焊接在第一枕梁型材的第一端的型腔内，将各连接板的另一端焊接在第二枕梁型材的第一端的型腔内，在各连接板与第一枕梁型材和第二枕梁型材的连接处形成第一角焊缝；

即在上述各图中，将各连接板13的一端焊接在第一枕梁型材11的第一端的型腔113内，将各连接板13的另一端焊接在第二枕梁型材12的第一端的型腔内123，在各连接板13与第一枕梁型材11和第二枕梁型材12的连接处形成第一角焊缝31

步骤102、点固第一枕梁型材和下部板之间的第一坡口、第二枕梁型材和下部板之间的第二坡口，将下部板和各连接板焊接，在下部板与各连接板的连接处形成第二角焊缝，点固第一枕梁型材和上部板之间的第三坡口、第二枕梁型材和上部板之间的第四坡口，形成枕梁主体框架；

即在上述各图中，点固第一枕梁型材11和下部板15之间的第一坡口、第二枕梁型材12和下部板15之间的第二坡口，将下部板15和各连接板13焊接，在下部板与各连接板的连接处形成第二角焊缝32，点固第一枕梁型材11和上部板14之间的第三坡口、第二枕梁型材12和上部板14之间的第四坡口，形成枕梁主体框架。

在点固第一坡口、第二坡口、第三坡口、第四坡口时，点固段长度设置为50～70mm，点固间距设置为300mm～500mm；

步骤103、双丝焊接机器人对枕梁主体框架中的各坡口进行焊接处理，在下部板与第一枕梁型材之间的连接处形成第一连接焊缝，下部板与第二枕梁型材之间的连接处形成第二连接焊缝，上部板与第一枕梁型材之间的连接处形成第三连接焊缝，上部板与第二枕梁型材之间的连接处形成第四连接焊缝，得到枕梁主体，在枕梁主体上焊接枕梁附件，得到枕梁；

即在上述各图中，在下部板15与第一枕梁型材11之间的连接处形成第一连接焊缝41，下部板15与第二枕梁型材12之间的连接处形成第二连接焊缝42，上部板14与第一枕梁型材11之间的连接处形成第三连接焊缝43，上部板14与第二枕梁型材12之间的连接处形成第四连接焊缝44，得到枕梁主体，在枕梁主体上焊接枕梁附件，得到枕梁。

具体地，双丝焊接机器人的焊接参数为：

双丝焊接机器人的焊枪的第一根焊丝与枕梁主体框架的焊接面夹角为80～85度，第一根焊丝和第二根焊丝之间的夹角为35～55度，焊接速度为120～160cm/min；

第一根焊丝的热输入为0.35-0.5kJ/mm，第二根焊丝的热输入比第一根焊丝低15～25％，焊接电感为-5～5H，第一根焊丝的焊接电流为200～230A，第二根焊丝的焊接电流低于第一根焊丝的焊接电流的5％～15％，第二根焊丝的焊接电压为23.5～24.5V，第一根焊丝的焊接电压低于第二根焊丝的焊接电压的5％～15％。

将双丝焊接机器人的焊枪的第一根焊丝与枕梁主体框架的水平面夹角设置为80～85度，第一根丝和第二根焊丝之间的夹角为设置为35～55度，可以保证工件的熔透性；第一根焊丝的焊接电流大小需以保证焊缝根部的熔深为准，第二根焊丝的焊接电压大小需以保证焊缝宽度及外观成型为准；焊接参数设置完毕后，调用相应的焊接程序，确定焊接的路径以保证双枪同步进行焊接，并保证各焊接参数达到合理匹配使双丝焊接电弧互不干扰。

此外，还可以在焊接过程中，根据焊接电弧的状态和相对应的焊接工艺规程(WPS)及时调整相应的焊接参数，进行适当修正，以保证焊接质量。焊接过程中，采用变位机自动翻转工件。

焊接成型后，第一枕梁型材11、第二枕梁型材12、上部板14和下部板15组成了长方体中空箱结构，各连接板13位于中空箱中，连接第一枕梁型材11和第二枕梁型材12，并与第一枕梁型材11和第二枕梁型材12垂直；第一连接焊缝41，第二连接焊缝42，第三连接焊缝43，第四连接焊缝44相互平行。

本实施例通过采用双丝焊接机器人焊接第一枕梁型材和下部板之间的第一坡口、第二枕梁型材和下部板之间的第二坡口、第一枕梁型材和上部板之间的第三坡口、第二枕梁型材和上部板之间的第四坡口，形成主要承载焊缝，全自动焊接，焊接速度快，可以实现标准量化生产，且焊接后变形非常小，大大减少了后续的调修量。此外，采用双丝焊接机器人焊接与传统手工焊接相比，热输入低，提高了焊接处的强度和力学性能，从而提高了焊接后得到的枕梁的结构强度；保护气体用量少，大大降低了焊接的生产成本，利于推广使用。

图6为图1中A向枕梁结构示意图，结合图1、图6对本发明实施例一中枕梁附件2的焊接方法进行详细说明。

参见图1、图6，枕梁附件2包括第一补板21、第二补板22、第三补板23、第四补板24、第一立板25、和第二立板26，第五补板、第六补板、第七补板、第八补板、第三立板、和第四立板；

第一补板、第二补板、第三补板、第四补板、第一立板和第二立板设置在枕梁第一端3侧，第五补板、第六补板、第七补板、第八补板、第三立板和第四立板对称设置在枕梁第二端4侧；

其中，在图6中，第五补板和第一补板21对称设置，第五补板被第一补板21遮挡；第六补板和第二补板22对称设置，第六补板被第二补板22遮挡；第七补板和第三补板23对称设置，第七补板被第三补板23遮挡；第八补板第四补板24对称设置，第八补板被第四补板24遮挡；第三立板和第一立板25对称设置，第三立板被第一立板25遮挡；第四立板和第二立板26对称设置，第四立板被第二立板26遮挡，因此，第五补板、第六补板、第七补板、第八补板、第三立板和第四立板在图中未示出。

具体焊接过程为，将第一补板21焊接在枕梁第一端3的第二枕梁型材12的第二端的下部翼板125上，第二补板22焊接在枕梁第一端3的第一枕梁型材11的第二端的上部翼板114上，第三补板23焊接在枕梁第一端3的第一枕梁型材11的第二端的下部翼板115上，第四补板24焊接在枕梁第一端3的第二枕梁型材12的第二端的上部翼板124上，使第一补板21与枕梁第一端3的第二枕梁型材12的第二端的下部翼板125齐平，第二补板22与枕梁第一端3的第一枕梁型材11的第二端的上部翼板114齐平，第三补板23与枕梁第一端3的第一枕梁型材11的第二端的下部翼板115齐平，第四补板24与枕梁第一端3的第二枕梁型材12的第二端的上部翼板124齐平。

将第一立板25焊接在第二补板22和第三补板23之间，第二立板26焊接在枕梁第一端3的第二枕梁型材12的第二端的上部翼板124和下部翼板125之间。

将第五补板焊接在枕梁第二端4的第二枕梁型材12的第二端的下部翼板125上，第六补板焊接在枕梁第二端4的第一枕梁型材11的第二端的上部翼板114上，第七补板焊接在枕梁第二端4的第一枕梁型材11的第二端的下部翼板上115，第八补板焊接在枕梁第二端4的第二枕梁型材12的第二端的上部翼板124上，使第五补板与枕梁第二端4的第二枕梁型材12的第二端的下部翼板125齐平，第六补板与枕梁第二端4的第一枕梁型材11的第二端的上部翼板114齐平，第七补板与枕梁第二端4的第一枕梁型材11的第二端的下部翼板115齐平，第八补板与枕梁第二端4的第二枕梁型材12的第二端的上部翼板124齐平。

将第三立板焊接在第六补板和第七补板之间，第四立板焊接在枕梁第二端4的第二枕梁型材12的第二端的上部翼板124和下部翼板125之间。

具体地，第一连接焊缝、第二连接焊缝、第三连接焊缝、第四连接焊缝均由打底焊缝、填充焊缝和盖面焊缝组成；其中，填充焊缝至少为一层，盖面焊缝为单层。

打底焊缝位于连接焊缝的最底层，在焊接处首先打底可以降低焊接后枕梁的变形量并使整个连接焊缝的成型性能优异；填充焊缝在打底焊缝上形成，至少有一层，是保证连接焊缝强度及焊接质量的主体部分；盖面焊缝在填充焊缝上形成，处于连接焊缝的最外层，使连接焊缝的表面平整。

具体焊接过程中，为了使焊接后枕梁的平面度好，变形量小，强度高，各连接焊缝中的打底焊缝、填充焊缝和盖面焊缝需按照一定的顺序形成的，一种可行的顺序如下：

形成第三连接焊缝的打底焊缝，第四连接焊缝的打底焊缝、第一连接焊缝的打底焊缝，第二连接焊缝的打底焊缝；形成第一连接焊缝的第一层填充焊缝，第二连接焊缝的第一层填充焊缝，第一连接焊缝的第二层填充焊缝，第二连接焊缝的第二层填充焊缝，直至形成第一连接焊缝的第N-1层填充焊缝和第二连接焊缝的第N-1层填充焊缝；形成第三连接焊缝的第一层填充焊缝，第四连接焊缝的第一层填充焊缝，直至形成第三连接焊缝的第M层填充焊缝和第四连接焊缝的第M层填充焊缝；形成第三连接焊缝的盖面焊缝，第四连接焊缝的盖面焊缝，第一连接焊缝的第N层填充焊缝，第二连接焊缝的第N层填充焊缝，第一连接焊缝的盖面焊缝，第二连接焊缝的盖面焊缝；其中，N≥2，M≥1，N＞M，N、M均为整数。

此外，在具体的焊接过程中，还需保证双丝焊接机器人的焊枪从焊缝的一端向另一端焊接，按照上述焊接顺序继续焊接下一道焊缝，保持所有焊缝的焊接方向一致。

图7为是本发明枕梁主体的连接焊缝的组成示意图，结合图7具体说明本发明枕梁的焊接方法实施例一中各连接焊缝的形成过程。在本实施中，N取2，M取1，N和M的取值根据实际情况中坡口的大小及深度确定，在本发明中不作限定。

参见图7，各连接焊缝的形成过程如下：

首先形成第三连接焊43缝的打底焊缝431，第四连接焊缝44的打底焊缝441、第一连接焊缝41的打底焊缝411，第二连接焊缝42的打底焊缝421；然后形成第一连接焊缝41的第一层填充焊缝412，第二连接焊缝42的第一层填充焊缝422，第一连接焊缝41的第二层填充焊缝413，第二连接焊缝42的第二层填充焊缝423；再形成第三连接焊缝43的填充焊缝432，第四连接焊缝的填充焊缝442；最后形成第三连接焊缝43的盖面焊缝433，第四连接焊缝44的盖面焊缝443，第一连接焊缝41的第3层填充焊缝414，第二连接焊缝42的第3层填充焊缝424，第一连接焊缝41的盖面焊缝415，第二连接焊缝的盖面焊缝425。

为了进一步降低焊接后枕梁的变形量，保证焊接后枕梁的强度，本发明对枕梁的焊接方法实施例一进行了以下优化。

图8为是本发明设置平行于坡口方向上的反变形的组装及压卡示意图，图9为是本发明设置垂直于坡口方向上的反变形的组装及压卡示意图；

参见图8-图9，一种可行的优化方式为：在双丝焊接机器人对枕梁主体框架中的各坡口进行焊接处理之前，还包括：

沿平行于坡口的方向，将上部板14靠近第三坡口的一侧设置在多个第一工装51上，上部板14靠近第四坡口的一侧设置在多个第二工装上(设置方法同将上部板14靠近第三坡口的一侧的设置，固图中未示出)，在各第一工装和各第二工装上设置有不同厚度的长方体铝块52；

对枕梁主体框架54采用第一短臂夹具53压卡，使枕梁主体框架54紧贴各第一工装51和第二工装；其中，铝块52的厚度以枕梁主体框架54沿该方向上的中间位置为中心对称，由中间向两端减小，得到枕梁主体框架在平行于坡口方向上的反变形；

沿平行于各坡口的方向，将第一枕梁型材11靠近第三坡口的一侧设置在多个第三工装61上，第二枕梁型材12靠近第四坡口的一侧设置在多个第四工装62上，在各第三工装61上设置有相同的第一铝块63，各第四工装62上设置有相同的第二铝块64；

对枕梁主体框架54采用第二短臂夹具65压卡，使枕梁主体框架54紧贴各第三工装61和各第四工装62；其中，第一铝块63的上表面和第二铝块64的上表面均为一斜面，且第一铝块的斜面和第二铝块的斜面的倾斜方向相反，使垂直于坡口方向上的枕梁主体框架54中间位置的反变形量最大，反变形量从中间向两端逐渐连续减小，得到枕梁主体框架在垂直于各坡口方向上的反变形。

具体焊接过程中，上部板、第一枕梁型材、第二枕梁型材在各工装上的放置位置根据预先估计的焊接后枕梁的变形位置处设置，变形位置则由上部板、下部板、第一枕梁型材、第二枕梁型材的性质(比如厚度)及焊接工艺等决定，在本发明中不做具体限定。优选地，上部板14距离第三坡口5～15mm处设置在多个等间距设置的第一工装51上，上部板14距离第四坡口5～15mm处设置在多个等间距设置的第二工装上，第一枕梁型材11距离第三坡口5～15mm处设置在多个等间距设置的第三工装61上，第二枕梁型材12距离第四坡口5～15mm处设置在多个等间距设置的第四工装62上。

具体焊接过程中，枕梁主体框架在平行于坡口方向上的反变形量和在垂直于坡口方向上的反变形量根据预先估计的焊接后枕梁的变形量设置，变形量则由上部板、下部板、第一枕梁型材、第二枕梁型材的性质(比如厚度)及焊接工艺等决定，在本发明中不做具体限定。在一种可行的实现方式中，上部板为14mm厚，下部板为25mm厚，优选地，将第一工装51和第二工装各设置7个，设置在中间位置的工装上的铝块52的厚度为5mm，从左到右铝块52的厚度分别为0mm、2mm、3mm、5mm、3mm、2mm、0mm，即枕梁主体框架在平行于坡口方向上设置的反变量量依次为0mm、2mm、3mm、5mm、3mm、2mm、0mm；第一铝块63和第二铝块64的厚度及上表面的倾斜度使垂直于坡口方向上的枕梁主体框架54中间位置的反变形量为8mm。

可选地，在铝块52的上部还可以设置垫块55。

另一种可行的优化方式为：将各连接板13的一端焊接在第一枕梁型材11的第一端的型腔113内，将各连接板13的另一端焊接在第二枕梁型材12的第一端的型腔内123，在各连接板与所述第一枕梁型材和第二枕梁型材的连接处形成第一角焊缝31，包括：

首先将连接板13的一端焊接在第一枕梁型材11的第一端的型腔113内的中间位置，将连接板13的另一端焊接在第二枕梁型材12的第一端的型腔123内的中间位置；然后依次向两侧将剩余连接板13分别与第一枕梁型材11和第二枕梁型材12焊接；

将下部板14和各连接板13焊接，在下部板14与各连接板13的连接处形成第二角焊缝32，包括：

首先将下部板15与中间位置处的连接板13焊接；依次向两侧将下部板14和剩余连接板13焊接。

上述从中间位置向两端将连接板与第一枕梁型材、第二枕梁型材、下部板焊接的方法，可以使焊接的应力向外传递，从而进一步减少焊接后枕梁的变形量，提高枕梁的结构强度。

图10为本发明枕梁的调修方法实施例一的流程图，枕梁为通过本发明枕梁的焊接方法得到的枕梁，如图10所示，本实施例的方法可以包括：

步骤201、测量枕梁的平面度，得到枕梁的变形量；

待焊接后的枕梁冷却至室温后，再测量变形量。

步骤202、根据枕梁的变形量，在枕梁的变形区通过液压千斤顶设置反变形和/或采用火焰加热变形区进行调修。

对于焊接第二补板、第三补板、第一立板产生的变形，当第一立板在沿连接焊缝方向上的长度小于第二补板或第三补板在沿连接焊缝方向上的长度时，此时第二补板与第三补板之间就会存在空隙，将液压千斤顶设置第三补板和第二补板之间空隙处的变形位置处，例如，由于焊接第一立板产生的变形位置处，第三补板与第一枕梁型材焊接产生的变形位置处，第二补板与第一枕梁型材产生的变形位置处，根据实际变形量，比如变形量相对比较大时，则还可以在变形位置辅以火焰加热调整变形；在该种情况下也可以只采用火焰加热调整变形；当第一立板在沿连接焊缝方向上的长度等于第二补板或第三补板在沿连接焊缝方向上的长度时，此时，由于焊接第一立板产生的变形位置处，第三补板与第一枕梁型材焊接产生的变形位置处，第二补板与第一枕梁型材产生的变形位置处，便均不能采用液压千斤顶设置反变形，此时只需要采用火焰加热变形位置即可。

对于焊接第一补板、第四补板、第二立板产生的变形，焊接第六补板、第七补板、第三立板产生的变形，焊接第五补板、第八补板、第四立板产生的变形，可以根据实际情况采用上述相同的调修方法进行调修。

对于第一连接焊缝、第二连接焊缝、第三连接焊缝、第四连接焊缝附近的变形，由于连接板是与第一枕梁型材和第二枕梁型材是垂直设置的，连接板也没有焊接在第一枕梁型材和第二枕梁型材的第一端型腔的最外侧，所以，第一枕梁型材的第一端的上部翼板和下部翼板之间，上部板与下部板之间，第二枕梁型材的第一端的上部翼板和下部翼板之间具有空隙可以放置液压千斤顶调整相应位置处的变形，也可以在变形位置辅以火焰加热调整变形或者直接采用火焰加热调整变形。

如果变形量大，可以采用液压千斤顶设置反变形和/或采用火焰加热变形区多次调修变形区，保证调修效果。

本实施例通过测量枕梁的变形量，根据变形量采用液压千斤顶设置反变形和/或采用火焰加热变形区进行调修，调修速度快，生产效率高，避免了现有机械调修方法由于操作随意性大造成的很难实现量化控制或技术积累传递的问题，且不存在机械调修方法产生的塑形变形对枕梁的结构强度及疲劳寿命的二次影响，调修质量优异。

图11为本发明枕梁的调修方法实施例二的流程图，本实施例在图10实施例的基础上进行优化，在图10实施例对枕梁进行调修之后，还可进一步确定调修参数对枕梁的结构强度和疲劳寿命的影响，具体如图11所示，本实施例的方法可以包括：

步骤301、测量变形区经调修后的硬度值；

步骤302、将硬度值与硬度和强度对照表进行比对，确定硬度值所处的强度范围；

步骤303、根据硬度值所处强度范围，确定调修参数对枕梁的结构强度和疲劳寿命的影响。

调修参数即调修的次数、调修的方式、调修温度等参数。

本实施例通过对变形区经调修后硬度值的测量，将测量得到的硬度值与硬度和强度对照表进行比对，根据所述硬度值所处强度范围，确定调修参数对枕梁的结构强度和疲劳寿命的影响，操作简单方便，是一种经济实用又非常便利的无损检测手段，弥补了国内外研究调修温度、调修次数、调修的方式等调修参数对枕梁的结构强度和疲劳寿命的影响的技术空白。

优选地，测量变形区经调修后的硬度值可采用如下方式：

在经调修后的变形区内的焊缝的两侧各确定A×B个测试点，其中，焊缝两侧的测试点对称设置；

测量各测试点的硬度值；

以垂直于焊缝的每一列上的测试点为一组，取每组中硬度最低点的硬度值作为该组的有效硬度值，得到焊缝两侧各组的有效硬度值；

根据焊缝两侧各组的有效硬度值，得到有效硬度值平均值，并将有效硬度值平均值作为变形区经调修后的硬度值。

优选地，为了保证对调修参数对枕梁的结构强度和疲劳寿命的影响做出的判断的可靠性，在距离焊缝50mm以内确定测试点。

图12为变形区经调修后的硬度值测量示意图，测量点分布需覆盖整个变形区经调修后的区域；在该实施例中，A取5，B取10，测量点71分布如图12所示，分别在调修后的变形区的焊缝72两侧变形区距焊缝30mm以内垂直于焊缝72方向选取间距为5mm的5个测量点71作为一组，每侧选取10个间距为10mm的组，共20个组，用便携式里氏硬度仪依次测量每组共5个测量点71的硬度值，每组5个数值中选取里氏硬度最低点作为该组有效硬度值，计算20个组的有效硬度值得平均值，作为变形区经调修后的硬度值。根据变形区的调修温度、调修次数，将测量计算所得的变形区经调修后的硬度值，与硬度和强度对照表进行比对，确定调修参数对枕梁的结构强度和疲劳寿命的影响。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种枕梁的焊接方法，所述枕梁包括枕梁主体和枕梁附件；所述枕梁主体包括第一枕梁型材、第二枕梁型材、多个连接板、上部板和下部板；其特征在于，所述方法，包括：

将各所述连接板的一端焊接在所述第一枕梁型材的第一端的型腔内，将各所述连接板的另一端焊接在所述第二枕梁型材的第一端的型腔内，在各所述连接板与所述第一枕梁型材和所述第二枕梁型材的连接处形成第一角焊缝；

点固所述第一枕梁型材和所述下部板之间的第一坡口、所述第二枕梁型材和所述下部板之间的第二坡口，将所述下部板和各所述连接板焊接，在所述下部板与各所述连接板的连接处形成第二角焊缝，点固所述第一枕梁型材和所述上部板之间的第三坡口、所述第二枕梁型材和所述上部板之间的第四坡口，形成枕梁主体框架；

双丝焊接机器人对所述枕梁主体框架中的各所述坡口进行焊接处理，在所述下部板与所述第一枕梁型材之间的连接处形成第一连接焊缝，所述下部板与所述第二枕梁型材之间的连接处形成第二连接焊缝，所述上部板与所述第一枕梁型材之间的连接处形成第三连接焊缝，所述上部板与所述第二枕梁型材之间的连接处形成第四连接焊缝，得到所述枕梁主体，在所述枕梁主体上焊接所述枕梁附件，得到所述枕梁；

在所述双丝焊接机器人对所述枕梁主体框架中的各所述坡口进行焊接处理之前，还包括：

沿平行于所述坡口的方向，将上部板靠近所述第三坡口的一侧设置在多个等间距设置的第一工装上，上部板靠近所述第四坡口的一侧设置在多个等间距设置的第二工装上，在各所述第一工装和各所述第二工装上设置有不同厚度的长方体铝块；

对所述枕梁主体框架采用短臂夹具压卡，使所述枕梁主体框架紧贴各所述第一工装和所述第二工装；其中，所述铝块的厚度以所述枕梁主体框架沿该方向上的中间位置为中心对称，由中间向两端减小，得到所述枕梁主体框架在平行于各所述坡口的方向上的反变形；

沿平行于所述坡口的方向，将所述第一枕梁型材靠近所述第三坡口的一侧设置在多个等间距设置的第三工装上，所述第二枕梁型材靠近所述第四坡口的一侧设置在多个等间距设置的第四工装上，在各所述第三工装上设置有相同的第一铝块，各所述第四工装上设置有相同的第二铝块；

对所述枕梁主体框架采用短臂夹具压卡，使所述枕梁主体框架紧贴各所述第三工装和所述第四工装；其中，所述第一铝块的上表面和所述第二铝块的上表面均为一斜面，且所述第一铝块的斜面和所述第二铝块的斜面的倾斜方向相反，使垂直于各所述坡口的方向上的所述枕梁主体框架中间位置的反变形量最大，反变形量从中间向两端逐渐连续减小，得到所述枕梁主体框架在垂直于各所述坡口的方向上的反变形。

2.根据权利要求1所述的枕梁的焊接方法，其特征在于，所述第一连接焊缝、所述第二连接焊缝、所述第三连接焊缝、所述第四连接焊缝均由打底焊缝、填充焊缝和盖面焊缝组成；

其中，所述填充焊缝至少为一层，所述盖面焊缝为单层。

3.根据权利要求2所述的枕梁的焊接方法，其特征在于，各所述连接焊缝按以下顺序形成：

形成所述第三连接焊缝的打底焊缝，所述第四连接焊缝的打底焊缝、所述第一连接焊缝的打底焊缝，所述第二连接焊缝的打底焊缝；

形成所述第一连接焊缝的第一层填充焊缝，所述第二连接焊缝的第一层填充焊缝，所述第一连接焊缝的第二层填充焊缝，所述第二连接焊缝的第二层填充焊缝，直至形成所述第一连接焊缝的第N-1层填充焊缝和所述第二连接焊缝的第N-1层填充焊缝；

形成所述第三连接焊缝的第一层填充焊缝，所述第四连接焊缝的第一层填充焊缝，直至形成所述第三连接焊缝的第M层填充焊缝和第四连接焊缝的第M层填充焊缝；

形成所述第三连接焊缝的盖面焊缝，所述第四连接焊缝的盖面焊缝，所述第一连接焊缝的第N层填充焊缝，所述第二连接焊缝的第N层填充焊缝，所述第一连接焊缝的盖面焊缝，所述第二连接焊缝的盖面焊缝；

其中，N≥2，M≥1，N＞M，N、M均为整数。

4.根据权利要求1所述的枕梁的焊接方法，其特征在于，所述将各所述连接板的一端焊接在所述第一枕梁型材的第一端的型腔内，将各所述连接板的另一端焊接在所述第二枕梁型材的第一端的型腔内，在各所述连接板与所述第一枕梁型材和所述第二枕梁型材的连接处形成第一角焊缝，包括：

将所述连接板的一端焊接在所述第一枕梁型材的第一端的型腔内的中间位置，将所述连接板的另一端焊接在所述第二枕梁型材的第一端的型腔内的中间位置；

依次向两侧将剩余所述连接板分别与所述第一枕梁型材和所述第二枕梁型材焊接。

5.根据权利要求1所述的枕梁的焊接方法，其特征在于，所述将所述下部板和各所述连接板焊接，在所述下部板与各所述连接板的连接处形成第二角焊缝，包括：

将所述下部板与中间位置处的所述连接板焊接；

依次向两侧将所述下部板和剩余所述连接板焊接。

6.根据权利要求1所述的枕梁的焊接方法，其特征在于，所述双丝焊接机器人的焊接参数为：

所述双丝焊接机器人的焊枪的第一根焊丝与所述枕梁主体框架的焊接面夹角为80～85度，所述第一根焊丝和第二根焊丝之间的夹角为35～55度，焊接速度为120～160cm/min；

所述第一根焊丝的热输入为0.35-0.5kJ/mm，所述第二根焊丝的热输入比第一根焊丝低15～25％，焊接电感为-5～5H，所述第一根焊丝的焊接电流为200～230A，所述第二根焊丝的焊接电流低于所述第一根焊丝的焊接电流的5％～15％，所述第二根焊丝的焊接电压为23.5～24.5V，所述第一根焊丝的焊接电压低于所述第二根焊丝的焊接电压的5％～15％。

7.根据权利要求1-6任一项所述的枕梁的焊接方法，其特征在于，所述枕梁附件包括：第一补板、第二补板、第三补板、第四补板、第一立板、第二立板、第五补板、第六补板、第七补板、第八补板、第三立板、第四立板；

第一补板、第二补板、第三补板、第四补板、第一立板和第二立板设置在枕梁第一端，第五补板、第六补板、第七补板、第八补板、第三立板和第四立板对称设置在枕梁第二端；

将所述第一补板焊接在所述枕梁第一端的所述第二枕梁型材的第二端的下部翼板上，所述第二补板焊接在所述枕梁第一端的所述第一枕梁型材的第二端的上部翼板上，所述第三补板焊接在所述枕梁第一端的所述第一枕梁型材的第二端的下部翼板上，第四补板焊接在所述枕梁第一端的第二枕梁型材的第二端的上部翼板上，使所述第一补板与所述枕梁第一端的所述第二枕梁型材的第二端的下部翼板齐平，所述第二补板与所述枕梁第一端的所述第一枕梁型材的第二端的上部翼板齐平，所述第三补板与所述枕梁第一端的所述第一枕梁型材的第二端的下部翼板齐平，所述第四补板与所述枕梁第一端的所述第二枕梁型材的第二端的上部翼板齐平；

将所述第一立板焊接在所述第二补板和所述第三补板之间，所述第二立板焊接在所述枕梁第一端的所述第二枕梁型材的第二端的上部翼板和下部翼板之间；

将所述第五补板焊接在所述枕梁第二端的所述第二枕梁型材的第二端的下部翼板上，所述第六补板焊接在所述枕梁第二端的所述第一枕梁型材的第二端的上部翼板上，所述第七补板焊接在所述枕梁第二端的所述第一枕梁型材的第二端的下部翼板上，所述第八补板焊接在枕梁第二端的所述第二枕梁型材的第二端的上部翼板上，使所述第五补板与所述枕梁第二端的所述第二枕梁型材的第二端的下部翼板齐平，所述第六补板与所述枕梁第二端的所述第一枕梁型材的第二端的上部翼板齐平，所述第七补板与所述枕梁第二端的所述第一枕梁型材的第二端的下部翼板齐平，所述第八补板与所述枕梁第二端的所述第二枕梁型材的第二端的上部翼板齐平；

将所述第三立板焊接在所述第六补板和所述第七补板之间，所述四立板焊接在所述枕梁第二端的所述第二枕梁型材的第二端的上部翼板和下部翼板之间。

8.一种枕梁的调修方法，其特征在于，所述枕梁为通过权利要求1-7任一项所述的枕梁的焊接方法得到的枕梁，所述方法，包括：

测量所述枕梁的平面度，得到所述枕梁的变形量；

根据所述枕梁的变形量，在所述枕梁的变形区通过液压千斤顶设置反变形和/或采用火焰加热所述变形区进行调修。

9.根据权利要求8所述的枕梁的调修方法，其特征在于，所述方法还包括：

测量所述变形区经调修后的硬度值；

将所述硬度值与硬度和强度对照表进行比对，确定所述硬度值所处的强度范围；

根据所述硬度值所处强度范围，确定调修参数对所述枕梁的结构强度和疲劳寿命的影响。

10.根据权利要求9所述的枕梁的调修方法，其特征在于，所述测量所述变形区经调修后的硬度值，包括：

在经调修后的所述变形区内的焊缝的两侧各确定A×B个测试点，其中，焊缝两侧的测试点对称设置；

测量各所述测试点的硬度值；

以垂直于所述焊缝的每一列上的测试点为一组，取每组中硬度最低点的硬度值作为该组的有效硬度值，得到焊缝两侧各组的有效硬度值；

根据所述焊缝两侧各组的有效硬度值，得到有效硬度值平均值，并将所述有效硬度值平均值作为所述变形区经调修后的硬度值。

11.根据权利要求10所述的枕梁的调修方法，其特征在于，在距离所述焊缝50mm以内确定测试点。