半掛車車架焊接缺陷及質量控制分析

李東浩　譚璐

摘 要：隨著我國公路貨運的逐漸發(fā)展與進步，由于半掛車的車載量大以及效率高，在公路貨運中受到了很多客戶的歡迎。但是在實際的使用中，半掛車車架存在各種各樣的焊接缺陷，影響了半掛車的使用?；诖耍疚闹攸c研究以及分析了半掛車車架的焊接缺陷以及質量控制措施。

關鍵詞：半掛車車架 焊接缺陷 質量控制

半掛車作為一種運輸工具，半掛車在實際的運輸中運用范圍十分廣泛。與全掛車相比，半掛車比較靈活，且倒車方便，具有較好的適應性。本文將重點分析半掛車車架的焊接缺陷，然后提出了具體的質量控制措施，從而通過本文的研究能夠為半掛車車架焊接工藝的生產(chǎn)發(fā)展提供一定的參考與借鑒。[1]

一、半掛車車架的焊接缺陷

1.半掛車車架形狀缺陷

對于半掛車的車架形狀缺陷來說，最主要的還是車架焊接的裂紋缺陷。從產(chǎn)生半掛車車架焊接裂紋缺陷的原因來看，主要是由于車架在焊接的過程中出現(xiàn)的力學因素以及冶金因素。從力學因素的角度來看，在焊接的過程中，半掛車車架的各個部件的焊縫截面要比實際構件的截面要小。同時每一個部件的形狀也是不一樣的。在焊接的過程中，焊縫十分復雜。焊接過程中產(chǎn)生的拘束應力以及拘束變形情況會相應的集中在那些焊接截面小于構件截面的位置。其中，拘束力越大，焊接區(qū)域所承受的拘束應力以及拘束應變力也越大，最后半掛車車架出現(xiàn)裂紋的危險性也越大。從半掛車車架裂紋所產(chǎn)生的影響來看，這是一種十分危險的缺陷，這也是導致半掛車出現(xiàn)破壞事故最主要的原因。半掛車車架裂紋最主要的原因是由于焊接接頭工作截面減少，會降低焊接結構的承載能力，最后出現(xiàn)應力集中的情況，從而使得半掛車車架的抗疲勞強度降低。由于半掛車的工作環(huán)境十分復雜，車架表面裂紋能夠藏污納垢。在這樣環(huán)境的影響下，半掛車的腐蝕情況會進一步惡化，從而導致半掛車車架的部件出現(xiàn)斷裂的情況。[2]

2.半掛車車架焊接應力與變形

在半掛車車架焊接的過程中，出現(xiàn)焊接殘余應力以及變形的主要原因是材料受熱變形所導致的，最后形成了內部應力集中，而殘存的應力由于釋放的情況而出現(xiàn)構件變形的情況。在車架焊接的過程中周圍會出現(xiàn)不均勻的溫度場，車架焊縫周圍的溫度最高可以達到1600℃以上，而臨近的溫度會出現(xiàn)急劇下降的情況。不均勻的溫度場會產(chǎn)生不均勻的膨脹。半掛車車架的鋼材制成的，鋼材受熱后會急劇膨脹，但是其兩側的溫度較低，最后會產(chǎn)生熱塑性壓縮的情況。當焊縫冷卻時，會縮短受塑形壓縮的焊縫。但是受到兩側鋼材的限制，使得焊縫的收縮會受到已經(jīng)凝固的焊縫的限制，最終出現(xiàn)內部應力的情況。在半掛車車架焊接的過程中，由于加熱及冷卻的不均勻，構件會出現(xiàn)橫向及縱向的收縮，最終使得構件出現(xiàn)彎曲以及扭轉等變形情況。受到殘余應力與變形的影響，半掛車車架的結構剛度會降低，在外力作用的影響下，其變形的幾率也會加大。同時，受低溫冷卻的影響，半掛車車架的裂紋情況也會惡化。焊縫及其周圍的地區(qū)是形成疲勞裂紋最敏感的地區(qū)，這會明顯的影響半掛車車架結構的疲勞強度。[3]

二、半掛車車架焊接的質量控制措施

在半掛車車架的焊接過程中，需要對其質量進行嚴格的控制。在半掛車車架的設計、生產(chǎn)以及制造中，需要全面的控制質量，從而使其滿足人們實際使用的需要。提升半掛車車架的使用壽命以及安全等級，促進半掛車車架焊接質量的提升。接下來，本文將重點分析半掛車車架的質量控制措施。

1.優(yōu)化焊接流程

縱梁拼裝工位：上料過程為行車吊料上拼裝臺，存在安全隱患，且吊料過程容易造成板料彎曲，不利于控制誤差?？紤]通過輥道上料，機械化定位，以減少人工操作引起的誤差，提高拼裝的精度。

縱梁自動焊工位：由于自動埋弧焊機使用時間較長，電流電壓不易控制，縱梁拼焊時常會出現(xiàn)焊接缺陷，且下翼面變截面及腹板對接縫處自動焊無法焊接，故在縱梁自動焊工位之后設置縱梁補焊工位。考慮使用新的自動焊機，控制焊接缺陷，并通過采用焊縫跟蹤器實現(xiàn)下翼面變截面的自動焊接。[4]

綜上所述，可將縱梁拼裝、縱梁自動焊、縱梁補焊三個工位合并，實現(xiàn)縱梁拼裝、焊接、補焊同時進行。

2.確定焊接位置及焊接方法

從上文對半掛車焊接缺陷的分析可以看出，變形是一種影響較大的焊接缺陷。在實際的焊接中，將半掛車車架的工字梁呈立式放置，使用雙槍對稱焊接，能避免焊接后發(fā)生側彎變形以及角變形的情況。另外，在焊接的過程中，如果適當?shù)恼{整焊接順序以及控制線能量，也能將側彎變形以及角變形的影響控制在最小。另外，在充分考慮以上因素的基礎上，從實際生產(chǎn)企業(yè)的工藝裝備出發(fā)，雙腹板縱梁的焊接可以使用雙槍對稱斜角焊的焊接方法。

3.合理控制焊接順序及焊絲位置

在半掛車車架的焊接中，應該嚴格控制焊接的順序。在數(shù)控等離子切割下料的過程中，偏吹會影響腹板的切割面不垂直，最后出也導致焊接變形的情況。因此，當完成第一次埋弧焊焊接時，應該焊接截面尺寸較大的那一面，然后翻轉工件，進行縱梁另一面焊縫的第一層以及第二層的焊接。緊接著再次進行翻轉工件，完成第一面焊縫的第二層焊接。同時，還應該嚴格控制不同焊接層數(shù)中焊絲的位置。為了空盒子斜角焊焊縫的形成，為了防止咬邊以及焊腳不等邊現(xiàn)象的發(fā)生，由于兩層焊接中焊絲的指向不同，因此，在焊接第一層焊縫時，焊絲應該指向焊縫的中間，從而保證焊縫能夠足夠的熔池。在焊接第二層焊縫時，焊絲應該上偏翼板的那一側，從而保證焊縫的尺寸以及焊縫成形，從而能有效的避免咬邊等焊接缺陷。

結語

本文著重分析了半掛車車架的焊接缺陷及質量控制措施。在半掛車車架的焊接中，由于受各種因素的影響，會出現(xiàn)車架形狀缺陷以及應力和變形的影響。因此，應該采取合理的質量控制措施，如選用合適的焊接工藝，確定焊接位置及焊接犯法以及合理控制焊接順序及焊絲的位置等，從而不斷促進半掛車車架焊接質量的發(fā)展。

參考文獻

[1]高淑.掛拖掛船廂式雙支點側卸半掛車設計與開發(fā)[D].青島理工大學，2016.

[2]吳興華.直梁式掛車生產(chǎn)流水線改造及工藝分析[J].機械工程師，2016，08：198-199.

[3]吳興華.集裝箱運輸半掛車生產(chǎn)線淺析[J].汽車與配件，2015，12：52-55.

[4]杜文學.淺析半掛車車架的主要焊接缺陷及質量控制[J].機械工程師，2014，01：179-180.