轉向架構架典型焊縫的焊接工藝優化

侯文濤 冷傳彬 李玉振

摘 要：從當前自動焊接工藝的發展來看，為了可以滿足鐵路列車的安全性和穩定性，這就需要對鐵路列車轉向架焊縫的焊接質量格外注重。因此，本文主要圍繞轉向構架的焊縫焊接工藝進行探討。

關鍵詞：轉向架構架;焊縫;焊接工藝

引言：

從目前轉向架自動焊接技術的應用范圍來看，大多數都是應用在鐵路列車的轉向架架構焊接工藝當中，一方面由于鐵路列車在運行的過程中，會對底層的轉向架產生較大的耗損，使得對于轉向架的焊接質量要求較高。另一方面，鐵路列車在運行當中，容易增加轉向架角焊縫的疲勞度，使得容易減少鐵路列車轉向架的使用壽命，這就需要很對這些焊縫進行高精度的焊接處理。因此，基于以上焊接需求，以下內容先分析當前在鐵路列車的轉向架焊接工藝中，容易影響焊接質量的因素，然后對焊接工藝的質控措施提出改善建議。

1、焊接質量影響因素

1.1 焊接部件的精度

在焊接精度方面，如果在實際焊接工藝中存在精度偏差情況，往往由于檢修人員沒有注重定期的檢修維護工作，使得原有的板材焊接結構因為工序繁雜，隨著時間的流逝會使得原有結構中的部件尺寸，會悄然間發生微小的變化，久而久之就會影響整個焊接結構的穩定性，從而導致轉向架的焊接性能下降。

1.2 自動焊接設備的精度

在當前鐵路列車轉向架的焊縫工藝中，為了可以準確地確定焊縫位置，通常都是應用圖1中的自動焊接設備，自動地將整個轉向架焊接結構以坐標圖的形式展現出來，在確保無誤的情況下，再使用焊槍對轉向架架構展開焊接工藝，其中TCP和機械零位是較為關鍵的設施。

1.2.1 TCP程序

所謂TCP程序，就是將焊槍作為整個焊接工藝的中心，然后圍繞焊槍在轉向架的自動焊接程序中設置合理的焊接軌跡，當焊槍順著這些軌跡進行焊接時，就可以保證轉向架焊接質量，從而可以提升轉向架的穩定性。

1.2.2 機械零位

在以轉向架架構為核心編制的坐標圖中，通常都是以機械零點作為焊接的基準點，當機械零點在圖中發生變化時，其余的所有坐標位置都將發生相應的改變，所以通常機械零點的位置不能輕易變更，否則會對后續的轉向架焊接工程造成較大的影響。

1.3尋點定位的影響

在實際焊接的過程中，由于自動焊接會受到客觀和認為因素的影響，難免會發生相應的變化，這就需要通過自動焊接設備中的內部程序，利用帶電噴嘴的定位功能，可以實時地查找定位發生精度偏差的位置，然后自行調整和矯正偏差的焊接精度，以此減少不必要的損失。所以，在展開轉向架焊接工藝之前，需要預先檢查焊接噴嘴與自動化程序構件的接觸是否存在問題，以便在定位檢測時影響焊接效率。

1.3.1 焊槍噴嘴

在上點已提到焊槍噴嘴可以作為定位精度的工具，所以為了不影響定位效果，需要焊接人員在使用焊槍之前，對存在于焊槍噴嘴表層的油漬和灰塵進行及時清掃，以便影響在焊接過程中的導電性能，使得降低焊槍噴嘴的定位性能，從而降低焊接質量。

1.3.2 導電嘴

顧名思義，導電嘴就是將電流穩定地導入進焊槍噴嘴中，然后焊接人員可以有效地使用噴嘴進行定位。但是，實際上導電嘴中并不帶有電流，只要當焊接時才會通電，這是為了避免導致噴嘴內部的焊絲產生電流，進而導致焊絲帶電影響焊槍噴嘴的定位精確性，使得降低焊接質量。

1.4 操作監控人員

在當前的自動焊接工藝中，雖然已經加入焊接噴嘴、TCP等現代化機械工藝，但是在控制和實施上仍使用人力操控的方法，所以如果想要保證焊接質量，還需要對焊接操控人員進行督促。一方面，需要加強操控人員對轉向架架構的焊接工藝水準，使得可以降低后續維修護理的成本。另一方面，需要操控人員具備對發現異常情況的應急技能，使得可以及時止損。但是，從目前大多數的鐵路鐵車轉向架的焊接操控人員的專業素養來看，仍有部分人員沒有達到這兩方面的技術要求，這就會對轉向架的焊接質量產生影響。

2、質量控制措施

以圖2為例，從該圖中可以看出，該轉向架的橫梁架構較為精密，如果想要提升對該構件的焊接質量，這就需要利用人為焊接工藝增進自動化焊接工藝，可以從以下兩個方面著手。一方面，為了可以保證橫梁架構尺寸的合理性，需要注重圖中橫梁焊接中產生的焊縫位置，如果焊縫位置不合理就會造成組焊間隙位置存在差異，使得焊縫截面位置也會出現偏差，這就會造成焊寬不足的問題。那么，為了可以避免該類問題，這就需要在焊接轉向架橫梁架構時，既需要保證產生的焊接偏差保持在1毫米以下，又需要保證組焊間隙需要保持在2毫米以下，同時利用自動化焊接機器人的輔助作用，使得可以在一定程度上保證橫梁架構的焊接質量。另一方面，在使用自動化焊接機器人的時候，操控人員需要格外注重大小在2毫米以下的坡口焊接間隙位置，因為目前使用的自動化焊接機器人還不能有效地識別精度在2毫米以下的坡口焊接間隙，容易導致因脈沖過大產生焊接熔穿的問題。那么，在遇到這種情況時，需要操控人員及時停止機器人自動焊接，然后調動檢修人員及時展開底焊預處理工藝，從而有效地進行止損。

結束語

綜上所述，因此，在鐵路列車轉向架架構的焊接過程中，為了可以保證鐵路運輸的速度和貨運要求，必須要注重轉向架的焊縫焊接質量，同時需要注重轉向架架構的焊接接頭的疲勞度。那么，這就需要在焊接工程展開前，預先充分地考慮到符合實際要求的轉向架構架及焊縫焊接技術類型，使得可以提升鐵路列車的轉向架架構的穩定性。不過，由于轉向架架構的焊接工藝是較為復雜的工藝技術，需要人工和機械同時作業的情況下，才可以保證轉向架架構的焊縫焊接質量。并且，由于鐵路列車使用的轉向架架構面積大、數量多，這就需要焊接T型角焊縫，既可以適應鐵路列車架構的剛度需求，又可以延長架構的使用壽命。還有，在使用熔透型T字角焊縫的時候，需要注重焊趾處的焊接工藝，避免造成過度的焊接疲勞破壞，使得可以提升焊接質量。同時，可以借助自動化焊接技術，利用焊槍噴嘴的精準定位性能，使得可以提升轉向架架構的焊接精度，從而可以提升轉向架架構的焊接質量，進而有利于提升鐵路列車的運輸穩定性。

參考文獻：

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