轉(zhuǎn)向架制造中焊接變形的矯正

寧甲范

摘 要 轉(zhuǎn)向架技術(shù)是軌道車輛核心技術(shù)之一，與車輛的安全運(yùn)行等息息相關(guān)。本文就轉(zhuǎn)向架制造中焊接變形的矯正問題展開，分析了焊接變形的類型與危害以及焊接變形的矯正，希望能為該方面提供幫助。

關(guān)鍵詞 轉(zhuǎn)向架制造 焊接變形 矯正

中圖分類號：TG441 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

車輛運(yùn)行的安全性、舒適性等都與軌道車輛的轉(zhuǎn)向架技術(shù)相關(guān)，轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)是構(gòu)架，常見的結(jié)構(gòu)類型為鋼制焊接，因此，構(gòu)建與焊接問題之間存在必然的聯(lián)系。轉(zhuǎn)向架焊接變形是比較常見的，當(dāng)轉(zhuǎn)向架發(fā)生焊接變形問題、超出技術(shù)要求時(shí)，必須采取有效的手段對之進(jìn)行矯正，避免影響車輛的正常運(yùn)行。現(xiàn)階段，相關(guān)數(shù)據(jù)資料已經(jīng)證明大多數(shù)的構(gòu)建變形都可以利用設(shè)計(jì)塑性變形的辦法來抵消。

1焊接變形的類型及危害分析

結(jié)構(gòu)的材料、形狀、焊縫方法等都會影響鋼根據(jù)結(jié)構(gòu)焊接變形的大小與類型。按照焊接變形的外觀形態(tài)不同，焊接變形的類型可以被分為五種：角變形、收縮變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形。焊接變形往往不會以單一的形式出現(xiàn)，而是幾種同時(shí)出現(xiàn)，相互影響。因此，焊接變形的矯正是一項(xiàng)非常復(fù)雜、難度大的工作。

一般情況下，變形改變了物體原來的形狀，物體發(fā)生了變形，尺寸、形位、強(qiáng)度，甚至是視覺效果、經(jīng)濟(jì)性等都被破壞。轉(zhuǎn)向架制造中焊接變形中，最嚴(yán)重的是脆性段；裂以及失穩(wěn)變形。對不同類型的變形進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：形位、尺寸的變形會影響轉(zhuǎn)向架整體組裝的精度與使用性；扭曲等會影響轉(zhuǎn)向架整體組裝的尺寸以及幾何形體，嚴(yán)重的時(shí)候，甚至?xí)l(fā)失穩(wěn)變形，繼而導(dǎo)致使用安全問題的出現(xiàn)。

2轉(zhuǎn)向架制造中焊接變形的矯正辦法分析

現(xiàn)階段轉(zhuǎn)向架制造中焊接變形的矯正辦法主要包括兩種：機(jī)械矯正和火焰矯正。機(jī)械矯正可能會出現(xiàn)冷作硬化，導(dǎo)致附加應(yīng)力產(chǎn)生，因此在尺寸小、難變形的構(gòu)件中應(yīng)用。值得一提的是，機(jī)械矯正和火焰矯正的落實(shí)都會使材料因塑性變形而消耗，因此在應(yīng)用的時(shí)候需要避免新問題發(fā)生。

2.1機(jī)械矯正

機(jī)械矯正利用機(jī)械制造機(jī)械力，使物體發(fā)生拉伸塑性變形，繼而恢復(fù)到之前的尺寸，滿足相應(yīng)的技術(shù)要求。因?yàn)闄C(jī)械矯正在常溫下進(jìn)行，應(yīng)力超過材料彈性極限值，抗拉強(qiáng)度以及屈服點(diǎn)提升，而延伸率和斷面收縮率減小，因此，物體不會出現(xiàn)較大的變形，也因此，當(dāng)材料塑性較好、構(gòu)建厚度合適、變形不大、矯正設(shè)備安全可靠的情況下可以采用。在機(jī)械矯正的過程中，有五點(diǎn)需要重點(diǎn)注意，現(xiàn)介紹如下：（1）判斷焊接變形的種類。只有確定了變形的原因，才能選擇針對性的辦法解決問題。例如：手錘錘打可以矯正薄板的波浪變形；手錘錘打或渦輪泵施壓可以矯正鋼板的角變形；千斤頂或水壓機(jī)施壓可以矯正箱型構(gòu)件（如轉(zhuǎn)向架中的側(cè)梁）的變形。（2）計(jì)算變形率。一般情況下，測定變形量是比較容易、簡單的，但是變形量不足以作為矯正辦法選擇的依據(jù)，因此還應(yīng)計(jì)算出構(gòu)建的變形程度，即構(gòu)建的變形率，為矯正提供更準(zhǔn)確的指標(biāo)。（3）確定矯正量。按實(shí)際情況來說，矯正量與焊接變形量并不相等，且存在“變形超差量小于矯正量，小于變形超差量+公差帶”的關(guān)系。機(jī)械矯正的原理實(shí)際是塑性變形與彈性變形的過程。當(dāng)外界施加的矯正力撤掉之后，構(gòu)件在彈力作用之下會發(fā)生一定的回彈，矯正力勢必會小于變形量。通常，材料的力學(xué)性能、尺寸、支點(diǎn)位置、矯正量等都會影響構(gòu)件的回彈，因此，為了保證矯正達(dá)到預(yù)期值，需要從各個(gè)角度出發(fā)分析，不僅要避免矯正過度，更要避免矯正不足。（4）在落實(shí)機(jī)械矯正的時(shí)候，水壓機(jī)、千斤頂、渦輪泵和手錘等都比較常用。然而在選擇的時(shí)候還需考慮施工地質(zhì)、矯正的難易程度以及焊接變形的種類等。（5）確定支點(diǎn)與加壓點(diǎn)的位置。

2.2火焰矯正

火焰矯正利用局部加熱收縮焊件伸長部位，使之發(fā)生壓縮塑性變形，繼而恢復(fù)到之前的尺寸，滿足相應(yīng)的技術(shù)要求。火焰矯正主要在機(jī)械矯正不能使用的情況（材料質(zhì)量過大、變形率過大、橫斷面過大等）下應(yīng)用。在火焰矯矯正的過程中，有五點(diǎn)需要重點(diǎn)注意，現(xiàn)介紹如下：（1）構(gòu)件擺放。只有保證構(gòu)建擺放平整、不側(cè)滑、構(gòu)件底部墊牢固，支承點(diǎn)不懸空，支承點(diǎn)間適宜，覆蓋面積盡可能大的情況下，火焰矯正的效果才能發(fā)揮到最佳。（2）加熱位置的選擇。在火焰矯正過程中，矯正位置的確定非常的重要，如果位置選取不當(dāng)不僅不能矯正變形，更會產(chǎn)生新的問題。加熱的具體位置并不固定，需要充分考慮構(gòu)件的形狀、變形種類等。值得一提的是，火焰矯正遵循杠桿原理，因此，在大變形矯正時(shí)，加熱位置可以稍稍遠(yuǎn)離中心軸，反之則稍稍靠近。（3）加熱方式的選擇。點(diǎn)狀加熱、線狀加熱和面狀加熱是火焰矯正的加熱方式，在應(yīng)用的時(shí)候需要結(jié)合構(gòu)件的形狀以及焊接變形的形式。例如，點(diǎn)狀加熱可以矯正薄板的波浪變形；線狀加熱可以矯正焊件的角變形。（4）加熱尺寸。加熱的尺寸主要指加熱的長度、寬度、深度。（5）加熱溫度。構(gòu)件的變形量和構(gòu)件材質(zhì)決定了構(gòu)建的加熱溫度。在構(gòu)件變形量較大的情況下應(yīng)適當(dāng)調(diào)高溫度。另外，加熱溫度的控制還可以通過觀察鋼表面的顏色變化來實(shí)現(xiàn)，往往也能取得較好的效果。

3結(jié)語

轉(zhuǎn)向架技術(shù)是軌道車輛核心技術(shù)之一，與人們生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。轉(zhuǎn)向架的制造過程中涉及焊接問題，這也就使得焊接變形成為一件并不罕見的事情。采取有效的措施矯正轉(zhuǎn)向架焊接變形問題有著極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，相關(guān)人士需要注意。本文分析了矯正變形的相關(guān)問題，希望能為提升我國轉(zhuǎn)向架質(zhì)量提供幫助。

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