灑水車焊接工藝研究及優(yōu)化

周樹立，陳安健

（中國(guó)重汽集團(tuán)柳州運(yùn)力專用汽車有限公司，廣西柳州545112）

灑水車焊接工藝研究及優(yōu)化

周樹立，陳安健

（中國(guó)重汽集團(tuán)柳州運(yùn)力專用汽車有限公司，廣西柳州545112）

分析了灑水車在生產(chǎn)制造中遇到的難題，提出解決的工藝優(yōu)化方案，著重于分析罐體焊接，支座焊接工藝等方面的應(yīng)對(duì)措施和優(yōu)化方法。從簡(jiǎn)易操作、焊接的合理化、規(guī)范化、產(chǎn)品的合格率、質(zhì)量問(wèn)題等方面入手，采用更加合理的制造工藝，有效地解決了灑水車產(chǎn)品在生產(chǎn)制造中遇到的困難。

灑水車；制造工藝；工藝優(yōu)化；焊接變形

灑水車在生產(chǎn)制作過(guò)程中，罐體的焊接成型和支座的焊接等，關(guān)系著一個(gè)產(chǎn)品的好壞，直接關(guān)系著產(chǎn)品的美觀及相關(guān)性能。在焊接支座過(guò)程中，工藝的保證，關(guān)系著焊接的變形等結(jié)果。近年來(lái)，由于焊接技術(shù)的成熟發(fā)展，薄板焊接已經(jīng)在慢慢地減小著變形，但是這些都還有待提高。技術(shù)的創(chuàng)新是一個(gè)產(chǎn)品優(yōu)化的過(guò)程。

1灑水車焊接過(guò)程工藝優(yōu)化

1.1 罐體焊接工藝優(yōu)化

1.1.1 板材的選擇

灑水車罐體板材的選擇，既要滿足使用性能，又要便于加工，其中，大多數(shù)以Q235熱板為主，對(duì)于一些有特殊要求的介質(zhì)，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整板材的選擇，板材的選擇與焊接工藝的安排息息相關(guān)。

1.1.2 成型焊接優(yōu)化

一個(gè)成型的罐體可以由多塊板材組成，在成型之前，需要對(duì)其拼板，其中，拼板的工藝和焊縫質(zhì)量關(guān)系著成型的好壞，影響著產(chǎn)品的外觀，也關(guān)系著以后的使用壽命。所以，每一個(gè)加工環(huán)節(jié)都必須把控好。圖1為罐體拼板焊接圖。

一般薄板的焊接都會(huì)存在著變形的現(xiàn)象，薄板的焊接是工業(yè)施工中的一項(xiàng)非常重要的工作，如果在施工過(guò)程中造成薄板焊接變形十分嚴(yán)重，可能會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)生嚴(yán)重的后果甚至要付出更多的售后服務(wù)。綜合考慮各種因素，減小焊接變形可以從設(shè)計(jì)、合理的工藝、校正幾個(gè)方面入手。

首先，在設(shè)計(jì)方面，合理地安排焊縫的位置、尺寸和焊縫高度，在設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合各種可能存在的隱患，盡量減少焊縫，焊縫盡可能安排到受力小的地方[1]。其次，工藝的合理安排，焊絲的選擇，其中包括焊絲的直徑，材料。在實(shí)際中，需要通過(guò)不斷地實(shí)驗(yàn)和調(diào)整，來(lái)獲得最佳的焊接電流和電壓值[2]。經(jīng)常采用點(diǎn)固焊的方法來(lái)保證焊接的間隙，而且，點(diǎn)固焊還能抗變形，如果是薄板的焊接，可以采用點(diǎn)固焊的方式，但是，點(diǎn)固的距離和焊點(diǎn)要根據(jù)實(shí)際工作要求來(lái)定，還有點(diǎn)焊的順序，應(yīng)該先固定頭和尾。拼板后若板材存在一定的變形現(xiàn)象，應(yīng)該先校正后再流轉(zhuǎn)下一道卷板工序，變形問(wèn)題不能避免，但是可以盡可能的減小。如圖2、3所示，在罐體成型的時(shí)候，應(yīng)盡可能地保證其截面的規(guī)則統(tǒng)一，要和圖紙一致，不能因?yàn)楹缚p的影響造成太大的差異。

圖1 罐體拼板圖

圖2 罐體成型焊縫圖

圖3 成型后截面圖

1.2 支座焊接及減小薄板焊接變形的優(yōu)化

1.2.1 使用工裝模具減小支座的變形

為了減輕整車的重量，常常采用薄板來(lái)焊接支座，其中4 mm的板材最為常見(jiàn)，但是，為了能做到最大限度的減小變形，有必要采取一些措施來(lái)保證支座的尺寸。其中，最常見(jiàn)的就是使用工裝模具，工裝模具具有限位定位的作用，在焊接支座的時(shí)候，可以根據(jù)底盤縱梁的寬度制作一個(gè)模具，限定了寬度值。工裝模具的制作要遵循簡(jiǎn)單易操作的原則，不僅能減少焊接變形，方便組焊，更能減少工時(shí)，降低成本，保證產(chǎn)品的合格率，達(dá)到技術(shù)要求的尺寸，既保證質(zhì)量也保證了效率。

1.2.2 合理安排焊縫和調(diào)整焊接的順序

在焊接過(guò)程中，合理地調(diào)整焊接的順序，也能有效地減少變形量，很多時(shí)候只重視一個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)的結(jié)果，往往忽視了它成型的過(guò)程，其實(shí)，過(guò)程往往比結(jié)果更重要，結(jié)果只看到了表面，而過(guò)程卻能發(fā)現(xiàn)其中存在的許許多多問(wèn)題，并想方設(shè)法地去解決。考慮到在下料的過(guò)程中，其切割的質(zhì)量和方法會(huì)對(duì)板材產(chǎn)生一定的影響，雖然有一定的辦法去降低影響，但也還會(huì)在下料后產(chǎn)生參與應(yīng)力的積累，使用高科技、高精度的下料技術(shù)，比如等離子切割，激光切割，水刀切割等，會(huì)給薄板下料帶來(lái)很多有利的因素，減少后期加工的工時(shí)，帶來(lái)可觀的效益。如圖4[3]所示。

圖4 焊接工字梁

如圖5所示，在焊接工字梁的時(shí)候，按照1-2-3-4的焊接順序，a是合理的，b是不合理的，因?yàn)樵赽的焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，使工字梁變形，導(dǎo)致焊接出來(lái)的工字梁質(zhì)量差，甚至?xí)a(chǎn)品很大的垂直度誤差，達(dá)不到要求。

圖5 焊縫布置應(yīng)盡可能分散

一般的產(chǎn)品生產(chǎn)都是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，有時(shí)候零件會(huì)有很多個(gè)，許許多多的零件組合在一起，在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該把零件的焊縫錯(cuò)開(kāi)來(lái)，不能讓焊縫交叉或者重疊在一起，焊縫的交叉和密集會(huì)使接頭部位嚴(yán)重過(guò)熱，組織惡化，性能下降，而且會(huì)產(chǎn)生變形和裂紋，影響產(chǎn)品使用壽命，甚至存在很多安全隱患。

1.2.3 合理的工藝工序安排減小變形

如圖6所示為灑水車支座的生產(chǎn)制造圖。

圖6 灑水車支座圖（一）

如圖7，如何合理地安排工藝，方便組織生產(chǎn)，才能更有效地保證尺寸要求，下面對(duì)其工藝的合理性進(jìn)行分析。

圖7 灑水車支座圖（二）

首先，應(yīng)該焊接頭和尾的兩根橫梁，在保證橫梁與縱梁的垂直度的同時(shí)，也要保證兩根橫梁之間的平行度，做到可以完全保證焊接出來(lái)的是一個(gè)矩形而不是平行四邊形，這樣，對(duì)于后期的工作就非常的簡(jiǎn)單方便了；再者，在前期可以進(jìn)行點(diǎn)固焊，使其有可更改的余地，因?yàn)樵谑褂玫陌宀闹卸际潜“澹啻蔚牟鹦痘蛘咔么蚝秃附佣紩?huì)使其變形，所以，為了減小變形量，盡可能做到一次性到位。

焊縫的安排，支座的焊接基本上都是角焊，焊縫必須保持一定的高度，均勻，沒(méi)有缺焊漏焊等現(xiàn)象，更不能有氣孔[4]。一般焊縫高度保持在4~5 mm的高度最為合適，過(guò)高可能會(huì)引起嚴(yán)重變形，過(guò)低則會(huì)有焊不穩(wěn)的現(xiàn)象出現(xiàn)。

焊縫的形式多種多樣，不同的作業(yè)地點(diǎn)，對(duì)焊縫的要求也會(huì)不同，比如一些受力比較大的地方，應(yīng)該適當(dāng)增加焊縫的高度，增加板厚。一些不經(jīng)常受力的地方，可以采取間斷焊接等。在焊接這一道工藝，電流電壓的調(diào)控顯得十分重要，這關(guān)系到焊縫的質(zhì)量和外觀。如表1所示。

表1 一些常見(jiàn)的焊縫圖

2結(jié)論

總之，一個(gè)好的產(chǎn)品，既要有好的設(shè)計(jì)，也要有好的制作工藝，更要有好的設(shè)備去支持，合理化的安排，科學(xué)的管理制度，減小焊接變形一直是一個(gè)技術(shù)上的難題，解決起來(lái)非常復(fù)雜，其因素很多需要慢慢地去探索和實(shí)踐，在后期，可以建立一套完善合理的有效控制變形的工藝措施，幫助在生產(chǎn)制造中解決更多的難題，給生產(chǎn)帶來(lái)更多的效益。

[1]李洪奇.薄板焊接變形的控制和技術(shù)措施[J].黑龍江科技信息，2009（6）：8-10.

[2]英若采.焊接生產(chǎn)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.

[3]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì).焊縫符號(hào)表示法GB/T324-2008[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版，2008：1-14.

[4]付榮柏.焊接變形的控制與校正[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

SprinklerWelding Technology Research And Optim ization

ZHOU Shu-li，CHEN An-jian
（SINOTRUK Liuzhou Yunli Special Vehicle Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi545112，China）

Analyzed the sprinkler difficulties in production and manufacturing，puts fowward the optimization process，focuses on the analysis of the tank welding，support measures in aspects of welding process and the optimization method.From the simple and easy operation，welding of retionalization，standardization，the qualification of product，quality issues and other aspects.adopt more reasonable manufacturing process，effectively solve the sprinkler in the difficulties encountered in the manufacture of products.

sprinkler；manufacturing process；process optimization；the welding deformation

TG44

A

1672-545X（2016）12-0098-03

2016-09-11

周樹立（1991-），男，廣西博白人，學(xué)士學(xué)位，主要研究專用汽車設(shè)計(jì)和研發(fā)方向；陳安健（1986-），男，廣西容縣人，學(xué)士學(xué)位，主要從事專用汽車設(shè)計(jì)與研發(fā)工作。