CN111136399B - 轨道车辆管板结构免调修焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轨道车辆焊接技术领域,公开了轨道车辆管板结构免调修焊接方法。该方法包括步骤:利用焊接仿真模型,对连接在两根横梁之间的纵向辅助梁以及连接在横梁内侧和/或外侧的各吊座在纵向增加焊接放量;根据纵向辅助梁和各吊座相对横梁所产生的旋转量不同,对纵向辅助梁和各吊座采用差异化的反变形公差控制;纵向辅助梁以及各吊座与横梁的组装间隙控制在设定范围内;按照对称焊接、相同的焊接方向、先内后外、从中间往两端焊接、先焊正面焊缝、后焊反面焊缝,先焊平焊缝、后焊立焊缝的焊接原则进行焊接;控制焊接参数,并控制每道焊缝宽度与厚度。本发明能够实现横梁的免调修,大大缩短制造周期,提升效率与质量。
Description
技术领域
本发明涉及轨道车辆焊接技术领域,特别是涉及一种轨道车辆管板结构免调修焊接方法。
背景技术
由于焊接过程不均匀的加热、冷却,导致焊接结构不可避免的出现焊接变形,焊接变形通常需要通过机械、火焰,或者是两者相结合的方式进行矫形,从而获得合格的尺寸。
焊接件的矫形是焊接产品生产过程中最大的浪费,增加了焊接产品的制造周期,以往,每组横梁的调修时间约2小时(两人),按12辆/天产能规划下,每天浪费48小时;并且由于机械、火焰调修,使焊接产品母材塌陷,焊缝产生裂纹及组织硬化的风险,影响产品的使用安全。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明实施例提出一种轨道车辆管板结构免调修焊接方法,能够实现横梁的免调修,大大缩短制造周期,提升效率与质量。
本发明实施例还提出一种轨道车辆横梁辅助焊接装置。
根据本发明一方面实施例的一种轨道车辆管板结构免调修焊接方法,其包括如下步骤:
步骤一:利用焊接仿真模型,对连接在两根横梁之间的纵向辅助梁以及连接在横梁内侧和/或外侧的各吊座在纵向增加焊接放量;
步骤二:根据纵向辅助梁和各吊座相对横梁所产生的旋转量不同,对纵向辅助梁和各吊座采用差异化的反变形公差控制;
步骤三:纵向辅助梁以及各吊座与横梁的组装间隙控制在1~2mm;
步骤四:按照对称焊接、相同的焊接方向、先内后外、从中间往两端焊接、先焊正面焊缝、后焊反面焊缝,先焊平焊缝、后焊立焊缝的焊接原则进行焊接;
步骤五:控制焊接参数,并控制每道焊缝宽度不超过10mm,厚度不超过5mm。
本发明实施例的轨道车辆管板结构免调修焊接方法,以轨道车辆管板结构—横梁为对象,结合焊接仿真技术,通过制定合理的工艺流程、精准的控制标准,辅助以专用工艺装备,解决了横梁焊接变形问题,实现了轨道车横梁的免调修,大大节省了横梁的生产成本,提升了生产效率,并且由于避免了机械、火焰的调修,使产品质量更加可靠。
根据本发明的一个实施例,步骤一中,所述连接在横梁内侧和/或外侧的各吊座,包括分别连接在两根所述横梁外侧的电机吊座、齿轮箱吊座和一对制动吊座,以及连接在其中一根所述横梁内侧的一对扭杆安装座。
根据本发明的一个实施例,步骤一中,利用焊接仿真模型对连接在两根横梁之间的纵向辅助梁以及连接在横梁内侧和/或外侧的各吊座在纵向增加2~3mm的焊接放量。
根据本发明的一个实施例,步骤二中,所述对纵向辅助梁和各吊座采用差异化的反变形公差控制,具体包括:对于纵向辅助梁,单侧增加+1.5~+2mm的焊接放量;
对于电机吊座,上部留有+2~+3mm的公差,下部留有+3~+4mm的公差;
对于齿轮箱吊座,根部无公差,其安装孔预制+1.5~+2.5mm的反变形公差;
对于制动吊座,根部无公差,其座板端部预制-2~-3mm的反变形公差;
对于扭杆安装座,根部无公差,其座板端部预制-2~-3mm的反变形公差;
对于横梁,与纵向辅助梁单件公差统一,纵向单侧增加+1.5~+2mm的焊接放量。
根据本发明的一个实施例,对于各吊座与横梁预制后出现根部无间隙,外侧间隙大的情况,采取对圆弧位置优化,使得间隙均匀。
根据本发明的一个实施例,步骤四中,所述先焊平焊缝具体包括:
沿相同的焊接方向,采用对称焊接,先焊纵向辅助梁与横梁的平焊缝,再焊电机吊座与横梁的平焊缝,接着焊齿轮箱吊座与横梁的平焊缝,再焊制动吊座与横梁的平焊缝,对于带有扭杆安装座的情况,最后焊扭杆安装座与横梁的平焊缝;
所述后焊立焊缝具体包括,采用由下向上,对称焊接的方式焊接纵向辅助梁以及各吊座与横梁的环焊缝。
根据本发明的一个实施例,步骤五中,控制焊接参数具体包括对横梁平焊采用自动MAG焊接,保护气为80%Ar+20%CO2,气体流量在18~22L/min。
根据本发明的一个实施例,所述纵向辅助梁以及各吊座与横梁的焊缝具体形式包括:纵向辅助梁与横梁正面焊缝包括8道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~8道为盖面焊层;纵向辅助梁与横梁反面焊缝包括6道,其中,第1道为打底焊层、第2道为填充焊层、第3~6道为盖面焊层;电机吊座与横梁的正面、反面焊缝均包括7道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~7道为盖面焊层;制动吊座与横梁的正面、反面焊缝均包括11道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为第一填充焊层、第4~5道为第二填充焊层,第6~11道为盖面焊层;齿轮箱吊座与横梁正面、反面焊缝均包括9道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~9道为盖面焊层;扭杆安装座与横梁正面焊缝包括8道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~8道为盖面焊层,扭杆安装座与横梁反面焊缝包括6道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~6道为盖面焊层。
根据本发明的一个实施例,多层堆焊时,各焊道间压接,避免焊道间出现尖角,控制焊缝余高及压接角度。
本发明另一方面实施例提供一种轨道车辆横梁辅助焊接装置,其包括平焊夹具和立焊夹具;所述平焊夹具包括分别用于定位在两根所述横梁两端的第一V型卡爪,所述第一V型卡爪沿横向相对设置在转台上,所述立焊夹具包括框架和设于所述框架两端的分别用于定位在两根所述横梁两端的第二V型卡爪,所述框架的侧边转动连接在焊接变位机上,所述焊接变位机固定在底座上。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例横梁组件的结构示意图;
图2为本发明实施例一种轨道车辆管板结构免调修焊接方法中各部件与横梁平焊的焊接顺序示意图;
图3为本发明实施例一种轨道车辆管板结构免调修焊接方法中各部件与横梁立焊的焊接顺序示意图;
图4为本发明实施例横梁剖视并受弯曲力的示意图;
图5为本发明实施例针对图4的受力设置的反变形公差示意图;
图6为本发明实施例横梁剖视并受向下力的示意图;
图7为本发明实施例针对图6的受力设置的反变形公差示意图;
图8为本发明实施例坡口错误研磨与正确研磨的对照示意图;
图9为本发明实施例电机吊座间隙不均匀的示意图;
图10为本发明实施例电机吊座间隙均匀的示意图;
图11为本发明实施例横梁组件上各部件的焊道分布示意图。
附图标记:
100:横梁;200:齿轮箱吊座;300:电机吊座;400:纵向辅助梁;500:制动吊座;600:扭杆安装座;700:优化前间隙;800:优化后间隙;1:纵向辅助梁一端与横梁的平焊缝;2:另一纵向辅助梁一端与横梁的平焊缝;3:纵向辅助梁另一端与横梁的平焊缝;4:另一纵向辅助梁另一端与横梁的平焊缝;5:电机吊座与横梁的平焊缝;6:齿轮箱吊座与横梁的平焊缝;7:一对制动吊座中的一个与横梁的平焊缝;8:一对制动吊座中的另一个与横梁的平焊缝;9:另一电机吊座与横梁的平焊缝;10:另一齿轮箱吊座与横梁的平焊缝;11:另一对制动吊座中的一个与横梁的平焊缝;12:另一对制动吊座中的另一个与横梁的平焊缝;13:一个扭杆安装座与横梁的平焊缝;14:另一个扭杆安装座与横梁的平焊缝;1’:位于下方的纵向辅助梁与横梁的环焊缝;2’:位于上方的纵向辅助梁与横梁的环焊缝;3’:位于下方的扭杆安装座与横梁的环焊缝;4’:位于下方的制动吊座与横梁的环焊缝;5’:齿轮箱吊座与横梁的环焊缝;6’:电机吊座与横梁的环焊缝;7’:位于上方的扭杆安装座与横梁的环焊缝;8’:位于上方的制动吊座与横梁的环焊缝。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
为了减少制造过程的浪费,降本、提质增效成为焊接件生产过程中最迫切的需求。各部件与横梁(本实施例以横梁为横梁钢管为例)通过多层多道堆焊连接,并且打磨圆滑过渡,该结构及焊接变形存在以下特点:
1)结构复杂,组成零部件多,管板非对称结构,采用多层多道堆焊且焊缝分布密集,焊接量大,变形复杂,焊后焊缝打磨圆滑过渡;
2)尺寸精度要求高、加工余量小(理论加工量3~5mm),各吊座间相对尺寸多,控制难度大。
为此,一方面,本发明实施例提供了一种轨道车辆管板结构免调修焊接方法,其包括如下步骤:
步骤一:为了控制变形,利用焊接仿真模型,对连接在两根横梁之间的纵向辅助梁以及连接在横梁内侧和/或外侧的各吊座在纵向增加焊接放量,需要说明的是,以横梁的延伸方向为横向,则垂直于所述横梁的水平方向为纵向;
步骤二:纵向辅助梁上盖板与横梁钢管正面相切,下盖板通过焊缝打磨圆滑过渡,纵向辅助梁中心相对于横梁钢管中心靠上,因此整个梁体有一个绕横梁钢管向下的弯曲变形,如图4所示;另外单根横梁钢管外侧,焊接四个吊座(分别为一对制动吊座、一个电机吊座和一个齿轮箱吊座),各吊座多层多道堆焊与横梁钢管连接,焊接量巨大,横梁钢管产生向外侧的变形,加上焊接部位集中,如图6所示,梁体产生菱形、扭曲等变形,使梁体变形控制变得异常复杂。为此,根据各部件相对横梁所产生的旋转量不同,对纵向辅助梁和各吊座采用差异化的反变形公差控制,如图5所示,以及如图7所示,以控制变形;
步骤三:纵向辅助梁以及各吊座与横梁的组装间隙控制在设定范围内,该设定范围可以为1~2mm,并且对间隙、坡口不均匀处进行精确研磨,研磨需确保间隙均匀,坡口角度均匀统一,如图8所示,错误研磨导致坡口不均,采用正确研磨保证坡口均匀,避免焊接填充量、热输入差异太大导致变形异常;
步骤四:由于横梁钢管外侧焊缝多、焊接量大,横梁钢管向外弯曲变形,所以先焊接内侧纵向辅助梁焊缝,由于中间电机吊座、齿轮箱吊座焊接量较大,所以先焊电机吊座,由于纵向辅助梁中心与横梁钢管中心不对称,产生弯曲变形,所以先焊接纵向辅助梁与横梁钢管之间的正面焊缝;由于平焊缝焊接量大,对变形影响大,所以先焊平焊缝,通用原则是按照对称焊接、相同的焊接方向、先内后外、从中间往两端焊接、先焊正面焊缝、后焊反面焊缝,先焊平焊缝、后焊立焊缝的焊接原则进行焊接;焊接具体分为打底焊、填充焊、盖面焊(遵循一致的焊接顺序),横梁的平焊焊接顺序如图2所示,焊接先后顺序为1到14,分别为1为纵向辅助梁一端与横梁的平焊缝,2为另一纵向辅助梁一端与横梁的平焊缝,3为纵向辅助梁另一端与横梁的平焊缝,4为另一纵向辅助梁另一端与横梁的平焊缝,5为电机吊座与横梁的平焊缝,6为齿轮箱吊座与横梁的平焊缝,7为一对制动吊座中的一个与横梁的平焊缝,8为一对制动吊座中的另一个与横梁的平焊缝,9为另一电机吊座与横梁的平焊缝,10为另一齿轮箱吊座与横梁的平焊缝,11为另一对制动吊座中的一个与横梁的平焊缝,12为另一对制动吊座中的另一个与横梁的平焊缝,13为一个扭杆安装座与横梁的平焊缝,14为另一个扭杆安装座与横梁的平焊缝。
步骤五:控制焊接参数,并控制每道焊缝宽度与厚度,具体地控制每道焊缝宽度不超过10mm,厚度不超过5mm,为了控制热输入,严格控制焊缝厚度。
本发明实施例的轨道车辆管板结构免调修焊接方法,以轨道车辆管板结构--横梁为对象,结合焊接仿真技术,通过制定合理的工艺流程、精准的控制标准,辅助以专用工艺装备,解决了横梁焊接变形问题,实现了轨道车辆横梁的免调修,大大节省了横梁的生产成本,提升了生产效率,并且由于避免了机械、火焰的调修,使产品质量更加可靠,大大缩短制造周期。
为了控制变形,结合仿真技术,通过均化、对称热输入,采用各部件作为模块分部组焊,尺寸链精确控制的方式,控制模块尺寸精度。
如图1所示,根据本发明的一个实施例,步骤一中,所述连接在横梁100内侧和/或外侧的各吊座,包括分别连接在两根所述横梁100外侧的电机吊座300、齿轮箱吊座200和一对制动吊座500,以及连接在其中一根所述横梁100内侧的一对扭杆安装座600,也就是说,一根横梁100的外侧分别设有电机吊座300、齿轮箱吊座200和一对制动吊座500,另一根横梁100的外侧分别设有电机吊座300、齿轮箱吊座200和一对制动吊座500,该根横梁100的内侧还设有一对扭杆安装座600;具体地,一对制动吊座500位于横梁100的两端,电机吊座300、齿轮箱吊座200位于该对制动吊座500之间,为了保证连接的可靠性,纵向辅助梁400包括平行设置的两根。
根据本发明的一个实施例,步骤一中,利用焊接仿真模型对连接在两根横梁100之间的纵向辅助梁400以及连接在横梁100内侧和/或外侧的各吊座在纵向增加2~3mm的焊接放量。
根据本发明的一个实施例,步骤二中,所述对纵向辅助梁400和各吊座采用差异化的反变形公差控制,具体包括:对于纵向辅助梁400,单侧增加+1.5~+2mm的焊接放量;
对于电机吊座300,上部留有+2~+3mm的公差,下部留有+3~+4mm的公差;
对于齿轮箱吊座200,根部无公差,其安装孔预制+1.5~+2.5mm的反变形公差;
对于制动吊座500,根部无公差,其座板端部预制-2~-3mm的反变形公差;
对于扭杆安装座600,根部无公差,其座板端部预制-2~-3mm的反变形公差;
对于横梁钢管,与纵向辅助梁400单件公差统一,纵向单侧增加+1.5~+2mm的焊接放量。
需要说明的是,“+”表示正公差,“-”表示负公差。
基于以上理论分析,结合数字模拟及现场数据统计,各吊座变形情况及处理措施见下表1:
注:由于各吊座组装根部与端部不一样的公差控制,相当于单件组装时预先绕横梁钢管预制一个旋转变形。
需要说明的是,Z向为垂向,Y向为纵向,X向为横向,X、Y、Z组成空间坐标系。
根据本发明的一个实施例,由于反变形的预制,各吊座绕横梁钢管有个旋转角度,如果按设计理论圆弧位置,就会产生图9所示根部无间隙,外侧间隙大的情况,即优化前间隙700,加剧焊接变形,以电机吊座300为例,所以需要电机吊座300对单件圆弧位置优化,使得间隙均匀,图10所示,为优化后间隙800;其余齿轮箱吊座200、制动吊座500及扭杆安装座600按相同的控制方式控制。从而,对于各吊座与横梁100预制后出现根部无间隙,外侧间隙大的情况,需要对圆弧位置优化,保证间隙均匀。
根据本发明的一个实施例,步骤四中,如图2所示,所述先焊平焊缝包括:
沿相同的焊接方向,采用对称焊接,对于横梁的正面,先焊纵向辅助梁与横梁的平焊缝,此处包括沿焊接方向上,先焊在焊接方向上最近的纵向辅助梁,然后焊另一个纵向辅助梁,再焊电机吊座与横梁的平焊缝,接着焊齿轮箱吊座与横梁的平焊缝,再焊制动吊座与横梁的平焊缝,然后横梁翻转,以同样的方式焊接横梁的反面;
如图3所示,所述后焊立焊缝包括,采用由下向上,对称焊接的方式焊接纵向辅助梁以及各吊座与横梁的环焊缝,具体焊接顺序为1’~8’,1’为位于下方的纵向辅助梁与横梁的环焊缝,2’为位于上方的纵向辅助梁与横梁的环焊缝,3’为位于下方的扭杆安装座与横梁的环焊缝,4’为位于下方的制动吊座与横梁的环焊缝,5’为齿轮箱吊座与横梁的环焊缝,6’为电机吊座与横梁的环焊缝,7’为位于上方的扭杆安装座与横梁的环焊缝,8’为位于上方的制动吊座与横梁的环焊缝。立焊对于变形的影响较小,平焊后横梁钢管往外弯曲变形,因此先焊接内侧,再焊接外侧。总体采用从下往上、双人对称焊接的方式焊接,为了提升效率,减少翻转次数,对于单人焊接,采用先焊接一侧后在焊接另外一侧。
焊接参数、焊道尺寸,影响焊接热输入,对焊接变形具有至关重要的影响,为了控制变形,基于结构、位置,针对不同的焊缝,制定了精确的参数组合,合理的焊道分布,严格控制单道热输入量,并且为了使热输入更小更均匀,根据本发明的一个实施例,步骤五中,控制焊接参数具体包括对横梁平焊采用自动MAG焊接,保护气为80%Ar+20%CO2,气体流量在18~22L/min。
手工焊接参数见表2,自动焊接参数见表3。
表2手工MAG焊参数
表3自动MAG焊参数
根据本发明的一个实施例,纵向辅助梁以及各吊座与横梁的焊缝具体形式包括:纵向辅助梁与横梁钢管正面焊缝包括8道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~8道为盖面焊层;纵向辅助梁与横梁钢管反面焊缝包括6道,其中,第1道为打底焊层、第2道为填充焊层、第3~6道为盖面焊层;电机吊座与横梁钢管的正面、反面焊缝均包括7道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~7道为盖面焊层;制动吊座与横梁钢管的正面、反面焊缝均包括11道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为第一填充焊层、第4~5道为第二填充焊层,第6~11道为盖面焊层;齿轮箱吊座与横梁钢管正面、反面焊缝均包括9道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~9道为盖面焊层;扭杆安装座与横梁钢管正面焊缝包括8道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~8道为盖面焊层,扭杆安装座与横梁钢管反面焊缝包括6道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~6道为盖面焊层。
以上焊缝中第1道打底焊层为人工焊缝,其余为采用机械手焊接。为了减少每道焊缝的热输入,控制每道焊缝宽度不超过10mm,厚度不超过5mm,具体焊道分布如图11所示。
根据本发明的一个实施例,多层堆焊时,各焊道间压接,避免焊道间出现尖角,控制焊缝余高及压接角度。打底焊层在人工台位进行焊接,为了避免层间出现夹渣、熔合不良,要求打底焊层焊缝不能与坡口出现锐角。
另一方面,本发明实施例提供了一种轨道车辆横梁辅助焊接装置,其包括平焊夹具和立焊夹具;所述平焊夹具包括分别用于定位在两根所述横梁两端的第一V型卡爪,所述第一V型卡爪沿横向相对设置在转台上,用于控制水平方向横梁钢管向外的变形,所述立焊夹具包括框架和设于所述框架两端的分别用于定位在两根所述横梁两端的第二V型卡爪,所述框架的侧边转动连接在焊接变位机上,所述焊接变位机固定在底座上。具体地,框架包括竖梁和沿竖梁的两端向同一侧延伸的水平梁,每个水平梁的内侧设置一对第二V型卡爪,用于对应两根横梁的端部,用于控制竖直方向横梁钢管向外的变形。焊接变位机采用头尾架式,通过所述焊接变位机带动横梁翻转至竖直位置,焊接变位机的底座固定设置在翻转地坑中,使得翻转过程中更加平稳。
对于由两段半圆焊缝组成的环焊缝来说,前半段焊缝完成后,后半段焊缝的起弧处、收弧处需要从前半段焊缝收弧处、起弧处开始、结束,避免出现接头缺陷。
由以上实施例可以看出,本发明实施例的轨道车辆管板结构免调修焊接方法,以轨道车辆管板结构--横梁为对象,结合焊接仿真技术,通过制定合理的工艺流程、精准的控制标准,辅助以专用工艺装备,解决了横梁焊接变形问题,实现了轨道车辆横梁的免调修,大大节省了横梁的生产成本,提升了生产效率,并且由于避免了机械、火焰的调修,使产品质量更加可靠。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种轨道车辆管板结构免调修焊接方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:利用焊接仿真模型,对连接在两根横梁之间的纵向辅助梁以及连接在横梁内侧和/或外侧的各吊座在纵向增加焊接放量;
步骤二:根据所述纵向辅助梁和各吊座相对所述横梁所产生的旋转量不同,对所述纵向辅助梁和所述各吊座采用差异化的反变形公差控制;
步骤三:所述纵向辅助梁以及所述各吊座与所述横梁的组装间隙控制在1~2mm;
步骤四:按照对称焊接、相同的焊接方向、先内后外、从中间往两端焊接、先焊正面焊缝、后焊反面焊缝,先焊平焊缝、后焊立焊缝的焊接原则进行焊接;
步骤五:控制焊接参数,并控制每道焊缝宽度不超过10mm,厚度不超过5mm;
步骤二中,所述对所述纵向辅助梁和所述各吊座采用差异化的反变形公差控制,具体包括:对于所述纵向辅助梁,单侧增加+1.5~+2mm的焊接放量;
步骤一中,所述连接在横梁内侧和/或外侧的各吊座,包括分别连接在两根所述横梁外侧的电机吊座、齿轮箱吊座和一对制动吊座,以及连接在其中一根所述横梁内侧的一对扭杆安装座;
对于所述电机吊座,上部留有+2~+3mm的公差,下部留有+3~+4mm的公差;
对于所述齿轮箱吊座,根部无公差,其安装孔预制+1.5~+2.5mm的反变形公差;
对于所述制动吊座,根部无公差,其座板端部预制-2~-3mm的反变形公差;
对于所述扭杆安装座,根部无公差,其座板端部预制-2~-3mm的反变形公差;
对于所述横梁,纵向单侧增加+1.5~+2mm的焊接放量。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆管板结构免调修焊接方法,其特征在于,对于所述各吊座与所述横梁预制后出现根部无间隙,外侧间隙大的情况,采取对圆弧位置优化,使得间隙均匀。
3.根据权利要求1所述的轨道车辆管板结构免调修焊接方法,其特征在于,步骤四中,所述先焊平焊缝具体包括:
沿相同的焊接方向,采用对称焊接,先焊所述纵向辅助梁与所述横梁的平焊缝,再焊所述电机吊座与所述横梁的平焊缝,接着焊所述齿轮箱吊座与所述横梁的平焊缝,再焊所述制动吊座与所述横梁的平焊缝,对于带有所述扭杆安装座的情况,最后焊所述扭杆安装座与所述横梁的平焊缝;
所述后焊立焊缝具体包括,采用由下向上,对称焊接的方式焊接所述纵向辅助梁以及所述各吊座与所述横梁的环焊缝。
4.根据权利要求1所述的轨道车辆管板结构免调修焊接方法,其特征在于,步骤五中,控制焊接参数具体包括对所述横梁平焊采用自动MAG焊接,保护气为80%Ar+20%CO2,气体流量在18~22L/min。
5.根据权利要求1所述的轨道车辆管板结构免调修焊接方法,其特征在于,所述纵向辅助梁以及所述各吊座与所述横梁的焊缝具体形式包括:所述纵向辅助梁与所述横梁正面焊缝包括8道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~8道为盖面焊层;所述纵向辅助梁与所述横梁反面焊缝包括6道,其中,第1道为打底焊层、第2道为填充焊层、第3~6道为盖面焊层;所述电机吊座与所述横梁的正面、反面焊缝均包括7道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~7道为盖面焊层;所述制动吊座与所述横梁的正面、反面焊缝均包括11道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为第一填充焊层、第4~5道为第二填充焊层,第6~11道为盖面焊层;所述齿轮箱吊座与所述横梁正面、反面焊缝均包括9道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~9道为盖面焊层;所述扭杆安装座与所述横梁正面焊缝包括8道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~8道为盖面焊层,所述扭杆安装座与所述横梁反面焊缝包括6道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~6道为盖面焊层。
6.根据权利要求5所述的轨道车辆管板结构免调修焊接方法,其特征在于,多层堆焊时,各焊道间压接,避免焊道间出现尖角,控制焊缝余高及压接角度。
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