磁悬浮列车底架滑台与地板组成焊接变形分析及措施.docx

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Summary:根据磁悬浮列车底架滑台与地板组成结构特点,制定有效控制措施,控制焊接变形,确保底架滑台焊接后地板平面度满足技术要求。
Keys:底架;焊接变形;滑台;地板
0引言
磁悬浮列车底架主要由地板组成、边梁、前端、滑台组成,而影响地板变形的主要因素是在地板上焊接的4个滑台组成。铝镁合金作为磁悬浮列车车体的主要结构材料,由于其自身结构特点,在生产过程当中焊接变形是铝合金车体制造遇到的主要问题,针对其变形特点采取相应的工艺措施,能最大程度上减少焊接变形、保证部件的质量,本文以磁悬浮列车滑台与地板组成焊接变形为研究对象,对产生焊接变形的原因进行分析,通过选择合理的焊接顺序及焊接工艺、预制反变形等措施控制焊接变形,总结出一套最适合底架滑台与地板组成焊接生产的工艺方案。
1滑台与地板组成焊接变形问题分析
(1)底架滑台共计4PC,焊接在地板上,前端、滑台与地板焊接都是纵向5HV焊缝,焊缝长度:(滑台857×8×2=13712mm)+(端梁1414×4×2=11312mm)=25024mm
滑台与边梁的5HV焊缝长度:(滑台809×8×2=12944mm)+(585×4×2=4680mm)=17624mm
焊缝数量多,热输入量大,所有焊缝又集中在地板与滑台的安装位置,因此焊接产生的热应力全都集中在地板与滑台的连接位置,造成底架焊接完后横向和纵向同时变形,满足不了地板焊后2mm/m的技术要求。
~3mm,滑台底板厚高达20mm,薄板与厚板连接,热输入量全部传递给地板组成,造成地板变形严重,地板平面度超差。
2滑台与地板组成焊接工艺改进

根据底架上4个滑台和两个前端的位置,设置工装横梁,共11根横梁、14个地锚。
每根横梁上有5个支撑,可在支撑上加垫片做横向反变形。两侧的支
图1(组装胎分布图)
撑边梁为基准,不加垫片,中间的三个支撑加不同厚度垫片,整个底架工装成弧形。

装配2个前端预制反变形焊接
装配4个滑台预制反变形焊接

(1)组焊前端
图2(点固二位前端并测量滑台平面度)图3(工装支撑加垫片)
根据测量数值确定在前端下的两排工装支撑上加垫片,垫片厚度0、5、10、5、0。用链镐下拉边梁,与支撑密贴。见图7链镐下拉时要左右对称下拉,焊接要分段对称打底和盖面焊接。
(2)组焊滑台
图4(滑台点固焊)图5(工装支撑加垫片)
点固4个滑台并测量平面度,根据测量数值确定在滑台下的9排工装支撑上加垫片,0、5、10、5、0。用链镐下拉边梁,与支撑密贴。
(3)调修
由于前端或滑台单件的原因,在底架组焊后,平面度也会有超差的现象,所以必须调修。机械调修不能实现,只能火焰调修。磁悬浮底架型材都较薄,火焰调修很容易造成型材变形,因此调修点必须选择好。前端滑台平面度超差,中间凹。调修前在工装支撑上加垫片,0/7/14/7/0,链镐下拉边梁,烤枪对前端滑台根部和地板边梁正装搭接焊缝加热,调修后效果明显。因没有对地板的焊缝加热,所以没有造成地板的变形。图6、图7
图6(火焰调修)图7(火焰调修)
经过以上措施,前端焊接完成后,地板平面度控制在2mm/m之内,合格率达98%以上。
4总结
地板组成和滑台构成底架组成最主要的部分,其焊接变形控制的好坏直接影响到整个底架组成的尺寸构架,而底架作为铝合金车体的根基,承载着整个车体的运行安全使命,而焊接热输入又影响着地板平面度的尺寸,通过以上工艺方法,有效减少了焊接变形,确保地板平面度公差要求,为后期焊接其他部件奠定了尺寸基础。
Reference
[1],北京:***出版社,2002.
[2],几何尺寸
[3]温家伶,黄志军,黄小军,[J].武汉造船,2000(1):15-17.
 
-全文完-