CN112658610B

CN112658610B - 一种apm300r构架导向框架部件的制备方法

Info

Publication number: CN112658610B
Application number: CN202011486117.7A
Authority: CN
Inventors: 张健彬; 马志财
Original assignee: Anhui Leierwei Transportation Equipment Co ltd
Current assignee: Anhui Leierwei Transportation Equipment Co ltd
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2023-02-10
Anticipated expiration: 2040-12-16
Also published as: CN112658610A

Abstract

本发明公开了一种APM300R构架导向框架部件的制备方法，该方法包含加工、焊接、热处理退火、油漆等工序。其具体工艺路线为：下料→坡口加工→焊前处理(喷砂)→组装焊接→探伤→调型→热处理退火→探伤→机加工(安装面、安装孔等)→油漆处理，通过打砂工艺替代焊前对氧化膜手工打磨处理的工艺，大大提高了焊接接头性能，也减轻了焊工的劳动强度；通过带有R角的矩形管代替板材或者直角矩形管，改善了导向框架的焊缝形式，提高了结构的焊缝强度和疲劳性能，提高了车辆运行的可靠性；通过调整加工工艺顺序，提高了导向框架关键尺寸的尺寸精度，从而提高了导向轮的安装精度，使导向轮与轨道间平稳接触，提高了车辆的运行平稳性。

Description

一种APM300R构架导向框架部件的制备方法

技术领域

本发明涉及一种APM300R构架导向框架部件的制备方法，属于轨道交通车体构架制造技术领域。

背景技术

导向框架置于列车底部，其上方与车体底架结构连接，下方与导向轮连接，主要作用是保证列车运行过程中一直沿着轨道行驶，控制列运行方向，使列车能够平稳行驶，可以说，列车能否平稳沿轨道运行、能否避免列车运行过程中不脱轨，都是由导向框架完成。

在列车的运行过程中，导向框架承受水平和竖直方向的拉力、压力及冲击载荷，在列车转弯时，整个列车的离心力均传递至导向框架上，因此，如何控制导向框架的尺寸精度、如何控制导向框架的焊接强度、使导向框架能够在耐寒、耐盐腐蚀条件下运行几十年，均需要在制造工艺上进行保证。

现有技术往往追求节约生产成本而采用先加工后焊接的方式，即先对子件加工得到需要的孔等尺寸，然后进行装配焊接的方式制造，此种制造方式由于子件加工时不需要使用较大的机床进行，从而降低了生产成本，但是由于后面的焊接工序导致较大的焊接变形，即使焊后有调型工序，但也无法保证较高的尺寸精度，给后续列车装配工序造成较大的麻烦。同时，由于尺寸精度控制不严格，使导向框架装配至车辆后受力状态较差，降低了导向框架的使用寿命，给列车运行留下较大的安全风险。

现有技术中一般采用直角矩形管或者板材角接、对接的方式焊接导向框架，针对受力状态来讲，钢板对接焊缝相对于矩形管角接焊缝强度更高，但钢板的受力状态又不如矩形管均布，因而结构的疲劳性能受到局限，因此需开发一种既能够通过焊接得到带有熔深的对接焊缝，又能能使导向框架受力均匀，疲劳性能优异的材料；

现有技术中一般焊前使用手动角磨工具去除碳钢板表面的氧化膜，由于去除不彻底，在焊接过程中易于产生焊接缺陷(如气孔、夹杂、熔合不良等)，不能很好的保证产品的焊接质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种APM300R构架导向框架部件的制备方法。

本发明解决的技术问题如下：

1)解决加工精度问题，采用先对子件进行坡口等加工然后焊接，焊接后进行调型，最后加工安装孔及安装面，以保证产品的尺寸精度；

2)解决材料结构局限问题，本发明导向框架制造工艺所采用的是带有R角的矩形管，此类矩形管带有R角(R19.3)，通过焊接能够得到较大的熔深，当与其他钢板连接时，其焊缝结构与常规直角的矩形管焊缝结构对比，如图1至图4所示，使得矩形管与钢板连接所得到的结构具有焊缝强度高、受力状态优异，疲劳性能好的优点。

3)采用焊前对钢板或型材进行喷砂处理的方式，整体去除材料表面的氧化膜等杂质，提高材料焊前的表面状态，降低焊工的工作强度，提高焊缝的焊接质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种APM300R构架导向框架部件的制备方法，包括：

(1)下料；对所述导向框架的原材料进行坡口加工；

(2)组装焊接：矩形管的焊接，上下盖板的焊接，以及矩形管和上下盖板之间的焊接；组装焊接后进行调型；

(3)热处理退火，温度要控制在635±14℃；磁粉探伤检测；

(4)对所述导向框架的安装孔及安装面进行机加工；并完成油漆处理。

进一步的，所述组装焊接需要焊前处理：打砂，整体去除原材料表面的氧化膜杂质。

进一步的，所述导向框架的原材料包括带R角的矩形管、上下盖板。R角的大小与焊缝熔深有关系，本产品焊缝要求熔深大于等于9.7mm，R角需大于等于19.3mm，本产品实际使用的R角为19.3mm。

进一步的，所述步骤(2)：所述矩形管的焊接完成后需要进行磁粉探伤和超声波探伤。

进一步的，所述步骤(2)：所述上下盖板的焊接完成后需要进行磁粉探伤和超声波探伤。

进一步的，所述热处理的温度要控制在635±14℃。

进一步的，所述组装焊接：首先进行矩形管的焊接，再进行第一上下盖板和第二上下盖板的正、反面组装焊接，第一上下盖板和第二上下盖板之间焊缝的焊接，最后对导向轮安装座与矩形管、上下盖板之间的焊缝进行焊接。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1)通过打砂工艺替代焊前对氧化膜手工打磨处理的工艺，大大提高了焊接接头性能，也减轻了焊工的劳动强度；

2)通过带有R角的矩形管代替板材或者直角矩形管，改善了导向框架的焊缝形式，提高了结构的焊缝强度和疲劳性能，提高了车辆运行的可靠性；

3)通过调整加工工艺顺序，提高了导向框架关键尺寸的尺寸精度，从而提高了导向轮的安装精度，使导向轮与轨道间平稳接触，提高了车辆的运行平稳性；

4)开发一套切实可行的热处理方法，去除导向框架焊接后残留的残余应力，改善了导向框架结构焊接应力状态，提高导向框架的疲劳性能。

附图说明

图1是常规矩形管示意图；

图2是常规矩形管与钢板连接焊缝示意图；

图3是带有R角的矩形管示意图；

图4是带有R角的矩形管与钢板连接焊缝示意图；

图5是导向框架示意图；

图6是导向框架的矩形管焊接及接头形式；

图7是导向框架的上下盖板焊接及接头形式；

图8是导向轮安装座滑槽尺寸示意图；

其中，1-常规矩形管，2-钢板，3-带R角的矩形管，31-第一带R角矩形管，32-第二带R角矩形管，4-上下盖板，41-第一上下盖板，42-第二上下盖板，5-导向轮安装座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

APM300R构架导向框架的结构如图5所示，其包括带R角的矩形管3、上下盖板4、导向轮安装座5，带R角的矩形管3相互拼接形成基座，上下盖板4覆盖在带R角的矩形管3上，导向轮安装座5设置在基座两侧；所述R角的矩形管3以及上下盖板4均经过喷砂处理。

本实施例针对APM300R构架导向框架部件生产制造方法，包含加工、焊接、热处理退火、油漆等工序。其具体工艺路线为：下料→坡口加工→焊前处理(喷砂)→组装焊接→探伤→调型→热处理退火→探伤→机加工(安装面、安装孔等)→油漆处理。

以下将对APM300R构架导向框架部件生产制造方法的流程进行具体阐述，包括如下步骤：

1、首先使用激光切割和锯床按照相应尺寸下料，加工坡口，然后对方管型材及板材(包括R角的矩形管3以及上下盖板4)进行打砂(喷砂处理)，去除表面氧化膜等杂质。

2、在组焊工装上将第一带R角矩形管31(2个)和第二带R角矩形管32(2个)进行正反面组装焊接，示意图及焊缝接头形式如下图(图6)所示，该焊缝实际达到全焊透。

焊接后使用超声波设备进行磁粉探伤(要求：焊缝质量达到ISO23278-2X级)、超声波探伤(要求：焊缝质量达到ISO11666 2级)。

3、上述矩形管焊接完成后，先进行第一上下盖板41和第二上下盖板42的正、反面组装焊接，第一上下盖板41和第二上下盖板42之间的焊缝的焊接，再对导向轮安装座5与R角的矩形管3、上下盖板4之间的焊缝进行焊接(主要是由于导向轮安装座5与上下盖板4间的焊缝存在干涉，所以对焊接顺序有要求)，最后焊接其他安装块及螺纹块，具体焊接形式见图7所示，焊接完成后进行磁粉探伤及超声波探伤(探伤的标准要求同步骤2)。

4、导向框架整体焊接完成后，进行调型，使焊接尺寸达到图纸要求。

5、对整体进行热处理退火，热处理退火温度要控制在635±14℃，保温1H，主要目的是去除焊缝内部应力，使导向框架结构有更好的疲劳性能。

6、热处理退火后重新对所有焊缝进行磁粉探伤检测，以确保热处理过程中不会出现裂纹等问题(探伤的标准要求同步骤2)。

7、对安装孔及安装面进行机加工，由于导向轮安装座5的安装尺寸精度较高，需通过机加工方式完成，以实现导向框架的结构尺寸达到尺寸要求。通过对导向轮安装座的5滑槽的机加工，满足导向轮尺寸精度。导向轮安装座滑槽尺寸如图8所示，尺寸公差(0，+0.08)，位置度公差为1mm。

以上所述仅为本发明的优选例实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种APM300R构架导向框架部件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)下料；对所述导向框架的原材料进行坡口加工；所述导向框架的原材料包括带R角的矩形管、上下盖板；

(2)组装焊接：矩形管的焊接，上下盖板的焊接，以及矩形管和上下盖板之间的焊接；组装焊接后进行调型；所述组装焊接需要焊前处理：打砂，整体去除原材料表面的氧化膜杂质；

(3)热处理退火；磁粉探伤检测；

2.如权利要求1所述的一种APM300R构架导向框架部件的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)：所述矩形管的焊接完成后需要进行磁粉探伤和超声波探伤，探伤检测后再进行调型。

3.如权利要求1所述的一种APM300R构架导向框架部件的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)：所述上下盖板的焊接完成后需要进行磁粉探伤和超声波探伤，探伤检测后再进行调型。

4.如权利要求1所述的一种APM300R构架导向框架部件的制备方法，其特征在于，所述R角大于等于19.3mm。

5.如权利要求1所述的一种APM300R构架导向框架部件的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度要控制在635±14℃。

6.如权利要求1所述的一种APM300R构架导向框架部件的制备方法，其特征在于，所述组装焊接：首先进行矩形管的焊接，再进行第一上下盖板和第二上下盖板的正、反面组装焊接，第一上下盖板和第二上下盖板之间焊缝的焊接，最后对导向轮安装座与矩形管、上下盖板之间的焊缝进行焊接。