出口日本TC90型鐵水車車體制作工藝簡(jiǎn)介

蔡曉軍 董雙才

摘 要：根據(jù)出口日本TC90型鐵水車車體的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制定制作工藝方案，對(duì)主要制作工藝難點(diǎn)進(jìn)行分析，并提出改進(jìn)措施，保證工作順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：鐵水車；車體；壓型；全熔透焊接；探傷

1 概述

鐵水車是國(guó)內(nèi)外鋼鐵企業(yè)用來(lái)將高爐熔煉出來(lái)的鐵水，運(yùn)到煉鋼廠進(jìn)行煉鋼，或鑄鐵機(jī)前澆鑄鐵塊的專用冶金車輛。該車無(wú)動(dòng)力，走行由機(jī)車牽引。其主要由車體、轉(zhuǎn)向架、潤(rùn)滑系統(tǒng)、車鉤緩沖裝置等組成。

車體為鋼板及少數(shù)槽鋼焊接結(jié)構(gòu)，由主梁、枕梁、罐座及連接梁等組成（圖1）。鋼板材質(zhì)為Q345B，所有主要焊縫要求全熔透焊接，且進(jìn)行超聲波及磁粉探傷檢查，合格后整體退火再整體機(jī)加工。

1主梁 2枕梁 3罐座 4 連接梁

2 制定制作工藝方案

所有鋼板、槽鋼經(jīng)過(guò)預(yù)處理后制成主梁、枕梁、罐座、連接梁等部件，檢驗(yàn)合格后在平臺(tái)上將各部件組對(duì)成車體（罐座最后組對(duì)），焊接成型，修整，交驗(yàn)檢查，整體退火，整體加工。具體工藝流程為：

下料→壓（卷）型→鉚工組對(duì)→焊接→檢驗(yàn)→整體組對(duì)→焊接→翻轉(zhuǎn)焊接→整體修整→檢驗(yàn)→退火→加工

2.1 下料工藝

板材下料采用數(shù)控切割機(jī)、剪板機(jī)進(jìn)行，坡口采用刨邊機(jī)、半自動(dòng)切割機(jī)等進(jìn)行。

2.2 鉚工組對(duì)工藝

制作壓型工裝，在油壓機(jī)上用胎型將80mm厚度鋼板壓制成型，25mm厚度鋼板由卷板機(jī)預(yù)彎成型。

2.3 焊接工藝

主要采用CO2半自動(dòng)保護(hù)焊接，焊絲采用ER50-60實(shí)芯焊絲及YJ502藥芯焊絲。組對(duì)焊接時(shí)采用必要的工裝定位、固定，采用反變形和對(duì)稱施焊方式，控制焊接變形，減少焊后殘余應(yīng)力，確保焊接質(zhì)量。

3 制作難點(diǎn)

3.1 主梁上翼板成型困難，薄厚板焊接防變形困難

主梁是車體的關(guān)鍵性部件，為封閉型箱型梁結(jié)構(gòu)，且形狀復(fù)雜（圖2）。上下翼板為80mm及25mm厚度的Q345B鋼板拼接而成，且上翼板（圖3）形狀復(fù)雜，壓型困難，極易出現(xiàn)扭曲變形；腹板為16mm厚度的鋼板，一件腹板上就存在四處折彎，且尺寸大，剛度不好，組對(duì)困難。而且翼板與翼板、翼板與腹板的厚度相差較大，要滿足薄厚板全熔透焊接，并通過(guò)超聲波及磁粉探傷的檢查，故很難保證質(zhì)量。

3.2 枕梁窄箱型梁全熔透焊接實(shí)現(xiàn)困難，難控制焊接變形

枕梁是罐座的支撐部位，是車體非常關(guān)鍵的部件之一。為窄型封閉式的箱型梁與部分工字鋼組成的。且所有鋼板均為12～20mm厚的鋼板組成，并要求各班間實(shí)現(xiàn)全熔透焊接。故按正常的組對(duì)方式很難實(shí)現(xiàn)，給鉚工組對(duì)、焊工焊接均帶了很大困難。

3.3 各部件整體組對(duì)困難

由于車體要整體退火，并且退火后需整體加工，故要求車體組對(duì)的整體尺寸必須嚴(yán)格符合圖樣要求，不能存在超差的現(xiàn)象，否則很難保證整體加工；且各部件間的連接板間需保證全熔透焊接，超聲波及磁粉探傷必須滿足要求，故很難滿足技術(shù)要求。

4 解決措施

（1）主梁上翼板加熱700°C后在800t以上的油壓機(jī)上壓型，壓型時(shí)不完全到位，在考慮反彈量的情況下預(yù)留30～60mm的修正量，可有效防止扭曲變形。通過(guò)在平臺(tái)上放樣的方式由火焰矯正成型。腹板上預(yù)留焊工進(jìn)出的入孔（入孔處焊接補(bǔ)強(qiáng)法蘭板，便于入孔的封焊），箱型梁里面的隔板為回型板，便于焊工操作，以此滿足腹板、翼板的全熔透焊接，并達(dá)到100%超聲波探傷檢查及磁粉探傷檢查。檢驗(yàn)合格后將腹板上的人孔封焊即可。（2）薄厚板的焊接變形由焊接順序及控制焊接電流來(lái)解決。先將下厚翼板與兩腹板及內(nèi)部的回型隔板組對(duì)并將內(nèi)部焊接2道焊縫后再組對(duì)下部的兩側(cè)薄翼板，最后組對(duì)上翼板。采用φ1.2焊絲焊接，電流控制在300～320A，并控制層間溫度。（3）枕梁上的封閉的窄形箱型梁全熔透焊接取決于鋼板的焊接順序。先組對(duì)大的底板、立板及內(nèi)部筋板，組對(duì)前在與小蓋板連接的立板上焊接5×50mm（厚×寬）的鋼板作為背板，在小蓋板上與各筋板相接觸的部位鉆塞焊孔，以保證小蓋板與各筋板的焊接。組對(duì)后，將5mm后的背板用碳棒刨掉2～3mm，打磨光滑后施焊。采用此方法完全能滿足100%超聲波探傷檢查及磁粉探傷檢查。（4）枕梁的焊接變形控制取決于焊接順序及焊接電流，采用先焊接中間部位，后焊接兩端，先焊接短的焊縫，后焊接長(zhǎng)焊縫來(lái)處理，焊接電流控制在280～300A。（5）車體的整體組對(duì)在大平臺(tái)上進(jìn)行，組對(duì)時(shí)嚴(yán)格控制各部位的尺寸，各加工部位需用水準(zhǔn)儀測(cè)量，如偏差大于5mm以上，則需矯正合格后再組對(duì)。各相關(guān)部位的連接處同枕梁箱型梁的焊接，增加相應(yīng)的背板，以滿足全熔透焊接的要求。并且在相應(yīng)的部位用工裝固定，采用反變形法，對(duì)稱施焊，以控制變形。待焊接冷卻后去掉工裝。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)車體制作難點(diǎn)的改進(jìn)，車體整體退火后順利完成機(jī)加工，滿足了該車的技術(shù)要求，并得到用戶的好評(píng)。截止到目前，該車運(yùn)行狀態(tài)良好，滿足了客戶的使用要求。

參考文獻(xiàn)

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