地鐵側(cè)梁組成焊接變形分析與控制袁濤談述

龍高凱 張坤

摘 要：地鐵側(cè)梁組成焊接變形控制的實(shí)現(xiàn)，能夠加強(qiáng)生產(chǎn)質(zhì)量控制，保證地鐵運(yùn)行的安全性。就地鐵側(cè)梁組成焊接變形原因進(jìn)行分析，進(jìn)一步對(duì)地鐵側(cè)梁組成焊接變形控制展開探究，旨在全面提升地鐵側(cè)梁組成焊接質(zhì)量，提高構(gòu)件承載安全系數(shù)，為地鐵運(yùn)行安全提供保障。

關(guān)鍵詞：地鐵;側(cè)梁組成;焊接變形;控制

引言

地鐵是城市現(xiàn)代化建設(shè)中的重要元素，為城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了支持。在地鐵側(cè)梁組成焊接過程中，受到殘余應(yīng)力的影響極有可能出現(xiàn)變形問題，導(dǎo)致構(gòu)件承載安全系數(shù)降低，甚至影響轉(zhuǎn)向架整體性能，給地鐵運(yùn)行埋下安全隱患，因此對(duì)地鐵側(cè)梁組成焊接變形控制展開探究是非常必要的。

1地鐵側(cè)梁組成焊接變形原因

1.1側(cè)梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

就地鐵側(cè)梁結(jié)構(gòu)來看，為“箱體、魚腹”式結(jié)構(gòu)，相對(duì)穩(wěn)固，具備載荷良好傳遞性能，內(nèi)腔以支撐筋板焊接為主，側(cè)梁外側(cè)焊縫填充量較大，以側(cè)梁外側(cè)焊縫焊接作為熱輸入的主要方式，側(cè)梁焊接得以實(shí)現(xiàn)。在地鐵側(cè)梁組成焊接過程中，主要采用熔化極性活性氣體保護(hù)焊，以福尼斯焊劑為手工焊接設(shè)備，以CLOOS焊接機(jī)器人為機(jī)器人焊接設(shè)備，以S275J2C耐候鋼為鋼板材質(zhì)。焊接材料主要為焊絲等。

1.2尺寸分析

在對(duì)地鐵側(cè)梁組成焊接變形進(jìn)行分析的過程中，需要對(duì)側(cè)梁焊接各步焊接變形量進(jìn)行具體化研究。從整體上來看，側(cè)梁焊接主要包含三個(gè)步驟，其一是下蓋板焊接，焊接下蓋板與左右兩側(cè)一系彈簧座，以16V為焊縫形式，主要采取四層四道焊接方式，以手工焊為主。其二是側(cè)梁內(nèi)腔焊接，在a4焊縫形式下，焊接側(cè)梁內(nèi)部筋板與下蓋板，焊接形式為單層單道，仍可通過手工方式進(jìn)行焊接。其三是側(cè)梁外側(cè)長(zhǎng)焊縫的焊接操作，這一過程中可協(xié)調(diào)應(yīng)用16HV與12HV焊縫形式，找準(zhǔn)焊縫形式的具體位置，對(duì)焊縫質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保滿足焊縫焊接質(zhì)量要求。由于傳統(tǒng)焊接方式為焊條電弧焊，實(shí)際焊接效率低，并且無法有效控制焊接質(zhì)量，存在一定質(zhì)量隱患。而在新技術(shù)的支持下，面對(duì)焊縫高質(zhì)量要求和較大的焊接需求，通過機(jī)器人焊接技術(shù)的合理化應(yīng)用，能夠顯著提升生產(chǎn)效率，保證焊接質(zhì)量達(dá)標(biāo)，對(duì)于構(gòu)架穩(wěn)定性的提升也至關(guān)重要。因此在地鐵側(cè)梁組成焊接過程中，針對(duì)四條長(zhǎng)焊縫的具體情況，可對(duì)機(jī)器人焊接方法加以科學(xué)應(yīng)用。

在現(xiàn)場(chǎng)焊接完成后，對(duì)各焊接工序所出現(xiàn)的焊接變形進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，就數(shù)據(jù)開展具體分析，可以發(fā)現(xiàn)，在焊接下蓋板焊接與側(cè)梁外側(cè)長(zhǎng)焊縫的過程中，極有可能出現(xiàn)變形量，并且實(shí)際焊接變形比較大，這就會(huì)影響焊接質(zhì)量。因此在地鐵側(cè)梁組成焊接過程中，需要對(duì)焊接工藝進(jìn)行合理調(diào)整，對(duì)焊接后變形量進(jìn)行有效控制，也就能夠促進(jìn)后續(xù)調(diào)修量的明顯減少，對(duì)于地鐵結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的提升至關(guān)重要，有助于保障地鐵的安全可靠運(yùn)行。

2地鐵側(cè)梁組成焊接變形控制

2.1下蓋板焊接變形控制

在明確側(cè)梁下蓋板工件組焊情況之后，下蓋板上側(cè)存在焊縫，熱輸入相對(duì)集中，導(dǎo)致下蓋板焊接完成后可能會(huì)出現(xiàn)焊接變形，并且具有一定規(guī)律性，這就需要在線性尺寸上明確反變形，以確保焊接作業(yè)的規(guī)范進(jìn)行。為有效控制焊接變形，可采用焊接反變形3mm，來對(duì)側(cè)梁下蓋板進(jìn)行焊接。在這一過程中，需將下蓋板兩側(cè)一系彈簧座盡量壓緊，通過反變形的應(yīng)用頂起支撐，下蓋板外面與一系彈簧座外平面之間距離超出理論值，反變形量增加，焊接完成后變形收縮，這就對(duì)焊接變形進(jìn)行有效控制，如圖1所示。

2.2側(cè)梁外側(cè)長(zhǎng)焊縫焊接控制

在焊接側(cè)梁長(zhǎng)焊縫之后，兩側(cè)端頭會(huì)出現(xiàn)上翹的情況，長(zhǎng)焊縫焊接存在較大變形量，由于側(cè)梁為強(qiáng)度較大的箱型結(jié)構(gòu)，一次施加反變形的難度較大，如圖2所示，針對(duì)此種情況需要對(duì)焊接反變形和焊接參數(shù)調(diào)整進(jìn)行協(xié)調(diào)應(yīng)用，確保變形得到有效控制。

在這一過程中，需要結(jié)合實(shí)際情況來制定焊接參數(shù)，為不同板厚焊縫的過渡提供支持。為加強(qiáng)焊接質(zhì)量控制，必須要保證焊接參數(shù)的合理化，對(duì)多層多道焊進(jìn)行合理應(yīng)用，以加強(qiáng)焊接質(zhì)量控制，防范焊接變形。在焊接操作中，側(cè)梁兩端增加下壓力，端頭下壓3mm，即可實(shí)現(xiàn)側(cè)梁反變形的增加。之后對(duì)焊接工藝進(jìn)行優(yōu)化，改善焊縫外觀，從右向左來焊接打底層，通過填充層焊接來對(duì)焊接變形進(jìn)行控制，對(duì)厚薄板過渡區(qū)域進(jìn)行調(diào)整，以控制好焊接速度，保證焊縫過渡的平滑性與成形的美觀性。

結(jié)語

在明確地鐵側(cè)梁組成焊接變形原因的基礎(chǔ)上，要重視焊接參數(shù)的控制，能夠促進(jìn)側(cè)梁組成的優(yōu)化改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)良好的焊縫融合，焊縫成形也較為美觀。通過此種方式能夠有效防范焊接變形，在保證生產(chǎn)效率的同時(shí)，合理控制生產(chǎn)成本，促進(jìn)地鐵轉(zhuǎn)向架整體性能得到優(yōu)化，為地鐵運(yùn)行安全提供保障。

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