角焊小車在單邊V型坡口焊縫中的應(yīng)用

王建中++郝福軍++孫洪國

摘 要：本文主要介紹KM98型敞車中梁腹板與中梁下蓋板間單邊V型坡口焊縫的焊接，傳統(tǒng)操作依靠手工焊接無法提高焊縫的表面及內(nèi)部質(zhì)量。為此，對角焊小車的仿型走行部裝置進行了重新設(shè)計和創(chuàng)新，在生產(chǎn)中應(yīng)用后焊接質(zhì)量得到顯著提高。

關(guān)鍵詞：角焊小車；單邊V型坡口；定位裝置；重新設(shè)計；生產(chǎn)應(yīng)用

隨著鐵路跨越式發(fā)展的不斷深入，鐵路總公司對貨車質(zhì)量的要求越來越高，從研發(fā)設(shè)計，到制造工藝，再到生產(chǎn)應(yīng)用，環(huán)環(huán)相扣，質(zhì)量要求近乎完美。作為中國中車焊接質(zhì)檢員，深知焊接質(zhì)量對車體結(jié)構(gòu)承載能力的重要性，既要達到焊縫成型美觀，又要保證焊縫內(nèi)部質(zhì)量，實現(xiàn)產(chǎn)品的商品化。即要求表面焊縫成型美觀，還要保證焊縫內(nèi)部質(zhì)量，只單單靠提高焊接工人的技術(shù)水平，顯然是做不到的，必須從根本上加以解決，即采用新工藝和新方法得以實現(xiàn)。

1 角焊小車的特點及配套設(shè)備

根據(jù)多年生產(chǎn)實際工作經(jīng)驗，對小池酸素工業(yè)株式會社生產(chǎn)的角焊縫焊接小車進行研究與改造。

首先，簡單了解一下角焊小車的性能和一些工藝參數(shù)，以及在應(yīng)用過程中的優(yōu)越性，如下表：

優(yōu)點：長直角焊縫的焊接質(zhì)量可靠且比較穩(wěn)定。

缺點：只能焊接比較規(guī)矩的角焊接焊縫（工件立板高度≥25mm，底板寬度≥250mm）。

基于以上的技術(shù)特點，經(jīng)過重新設(shè)計和創(chuàng)新，使它與松下電焊機配套完成長直單邊V型坡口焊縫的焊接成為可能。角焊小車顧名思義，它的主要力學(xué)動力靠兩個導(dǎo)輪臂與仿行位置接觸，其體內(nèi)有強大吸力的永磁鐵，用于固定車體與母材，靠兩個導(dǎo)輪臂不同的長度，來順利行走，達到焊接目的。如圖1：

圖中出示了各操作部件的使用方法及功能，這種情況（齊軌道裝備公司公司貨車分廠采用氣體比例為CO2 20%+Ar 80%，這種稱為富氬氣體保護焊，又叫MAG焊，這種氣體保護焊，焊接電流超過噴射過渡的臨界（如Ф1.2mm實心MAG焊接時，電流I>280A），根據(jù)現(xiàn)車生產(chǎn)實際情況，故焊接電流選擇在240A-280A，在這種狀態(tài)下，匹配適當(dāng)?shù)碾妷海妷簽?6V-28V。）下焊接長直角焊縫可達到良好的成型效果以及得到良好的焊縫內(nèi)部質(zhì)量。

2 仿型定位裝置的設(shè)計

2.1 焊縫現(xiàn)狀及裝置的設(shè)計

根據(jù)現(xiàn)實需要，長大焊縫盡量采用自動焊焊接，達到表面成型良好，內(nèi)部質(zhì)量優(yōu)良，綜合力學(xué)性能高的特點。在KM98型敞車生產(chǎn)中，中梁腹板與中梁下蓋板間單邊V型坡口焊縫。如圖2。

圖中2指示為焊接前的組對形式，既有一定的間隙且為單邊V型坡口焊縫，焊接水平要求較高，用傳統(tǒng)手工焊接難度比較大。現(xiàn)有的角焊焊接小車（如圖1）也不能達到焊接要求，原因就是導(dǎo)輪臂的形狀達不到仿型定位的作用，顯然設(shè)計一套完整方便的定位裝置就能夠滿足現(xiàn)實生產(chǎn)需要。根據(jù)現(xiàn)場測繪及構(gòu)思，完成了以下實物（尺寸未給出），如圖3。

2.2 重要結(jié)構(gòu)及技術(shù)原理

（1）圖中是改造后的角焊小車，只是定位仿型裝置。圖中主要的組成部分為加長且任意調(diào)整長度的導(dǎo)輪臂，它主要起到支撐作用，并且靠“下沉”的導(dǎo)向輪在角焊小車上定位的長度不同，來幫助小車走直線做仿型走行，達到焊接要求。（2）對角焊小車進行改造，代替人員手工焊接。角焊小車在改造前只能夠焊接T型接頭、搭接接頭和角接接頭，改進后可以焊接對接接頭甚至單邊V型坡口焊縫。（3）角焊小車改造前槍管不能左右擺動，槍管整體調(diào)至對接焊縫位置干涉，導(dǎo)向輪裝置無法在現(xiàn)有位置進行操作，改造后可以在現(xiàn)有條件下進行焊接。

3 安裝新仿型定位裝置的角焊小車在實際生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用

這里給出角焊小車焊前和焊后的兩張圖片，圖4和圖5：2013年，貨車分廠在KM98型敞車中梁腹板與中梁下蓋板間單邊V型坡口焊縫的焊接應(yīng)用了此焊接小車，使以前無法實現(xiàn)的自動焊接成為了現(xiàn)實。

結(jié)束語

（1）改進后的角焊小車比改進后的切割器焊接小車靈活、方便等優(yōu)點（不用架軌道）。（2）焊縫成型美觀，直線度較好，使焊縫的機械性能大幅度提高，給貨車提速重載提供良好的工藝保障。（3）由于實現(xiàn)了自動焊接，可大幅度提高焊接生產(chǎn)率，減少焊縫的返修，節(jié)約工時，降低工人勞動強度。（4）由于現(xiàn)在貨車的重載提速，鐵總對于KM98型敞車的需求數(shù)量不斷增加，以其焊接中梁腹板與中梁下蓋板間單邊V型坡口焊縫的長直焊縫的優(yōu)勢，具有很高的推廣價值。（5）可以在有類似結(jié)構(gòu)的車型中廣泛推廣使用，可收到良好的經(jīng)濟及社會效益，推廣前景可觀。