转向架构架典型焊缝的焊接工艺优化

侯文涛 冷传彬 李玉振

摘 要：从当前自动焊接工艺的发展来看，为了可以满足铁路列车的安全性和稳定性，这就需要对铁路列车转向架焊缝的焊接质量格外注重。因此，本文主要围绕转向构架的焊缝焊接工艺进行探讨。

关键词：转向架构架;焊缝;焊接工艺

引言：

从目前转向架自动焊接技术的应用范围来看，大多数都是应用在铁路列车的转向架架构焊接工艺当中，一方面由于铁路列车在运行的过程中，会对底层的转向架产生较大的耗损，使得对于转向架的焊接质量要求较高。另一方面，铁路列车在运行当中，容易增加转向架角焊缝的疲劳度，使得容易减少铁路列车转向架的使用寿命，这就需要很对这些焊缝进行高精度的焊接处理。因此，基于以上焊接需求，以下内容先分析当前在铁路列车的转向架焊接工艺中，容易影响焊接质量的因素，然后对焊接工艺的质控措施提出改善建议。

1、焊接质量影响因素

1.1 焊接部件的精度

在焊接精度方面，如果在实际焊接工艺中存在精度偏差情况，往往由于检修人员没有注重定期的检修维护工作，使得原有的板材焊接结构因为工序繁杂，随着时间的流逝会使得原有结构中的部件尺寸，会悄然间发生微小的变化，久而久之就会影响整个焊接结构的稳定性，从而导致转向架的焊接性能下降。

1.2 自动焊接设备的精度

在当前铁路列车转向架的焊缝工艺中，为了可以准确地确定焊缝位置，通常都是应用图1中的自动焊接设备，自动地将整个转向架焊接结构以坐标图的形式展现出来，在确保无误的情况下，再使用焊枪对转向架架构展开焊接工艺，其中TCP和机械零位是较为关键的设施。

1.2.1 TCP程序

所谓TCP程序，就是将焊枪作为整个焊接工艺的中心，然后围绕焊枪在转向架的自动焊接程序中设置合理的焊接轨迹，当焊枪顺着这些轨迹进行焊接时，就可以保证转向架焊接质量，从而可以提升转向架的稳定性。

1.2.2 机械零位

在以转向架架构为核心编制的坐标图中，通常都是以机械零点作为焊接的基准点，当机械零点在图中发生变化时，其余的所有坐标位置都将发生相应的改变，所以通常机械零点的位置不能轻易变更，否则会对后续的转向架焊接工程造成较大的影响。

1.3寻点定位的影响

在实际焊接的过程中，由于自动焊接会受到客观和认为因素的影响，难免会发生相应的变化，这就需要通过自动焊接设备中的内部程序，利用带电喷嘴的定位功能，可以实时地查找定位发生精度偏差的位置，然后自行调整和矫正偏差的焊接精度，以此减少不必要的损失。所以，在展开转向架焊接工艺之前，需要预先检查焊接喷嘴与自动化程序构件的接触是否存在问题，以便在定位检测时影响焊接效率。

1.3.1 焊枪喷嘴

在上点已提到焊枪喷嘴可以作为定位精度的工具，所以為了不影响定位效果，需要焊接人员在使用焊枪之前，对存在于焊枪喷嘴表层的油渍和灰尘进行及时清扫，以便影响在焊接过程中的导电性能，使得降低焊枪喷嘴的定位性能，从而降低焊接质量。

1.3.2 导电嘴

顾名思义，导电嘴就是将电流稳定地导入进焊枪喷嘴中，然后焊接人员可以有效地使用喷嘴进行定位。但是，实际上导电嘴中并不带有电流，只要当焊接时才会通电，这是为了避免导致喷嘴内部的焊丝产生电流，进而导致焊丝带电影响焊枪喷嘴的定位精确性，使得降低焊接质量。

1.4 操作监控人员

在当前的自动焊接工艺中，虽然已经加入焊接喷嘴、TCP等现代化机械工艺，但是在控制和实施上仍使用人力操控的方法，所以如果想要保证焊接质量，还需要对焊接操控人员进行督促。一方面，需要加强操控人员对转向架架构的焊接工艺水准，使得可以降低后续维修护理的成本。另一方面，需要操控人员具备对发现异常情况的应急技能，使得可以及时止损。但是，从目前大多数的铁路铁车转向架的焊接操控人员的专业素养来看，仍有部分人员没有达到这两方面的技术要求，这就会对转向架的焊接质量产生影响。

2、质量控制措施

以图2为例，从该图中可以看出，该转向架的横梁架构较为精密，如果想要提升对该构件的焊接质量，这就需要利用人为焊接工艺增进自动化焊接工艺，可以从以下两个方面着手。一方面，为了可以保证横梁架构尺寸的合理性，需要注重图中横梁焊接中产生的焊缝位置，如果焊缝位置不合理就会造成组焊间隙位置存在差异，使得焊缝截面位置也会出现偏差，这就会造成焊宽不足的问题。那么，为了可以避免该类问题，这就需要在焊接转向架横梁架构时，既需要保证产生的焊接偏差保持在1毫米以下，又需要保证组焊间隙需要保持在2毫米以下，同时利用自动化焊接机器人的辅助作用，使得可以在一定程度上保证横梁架构的焊接质量。另一方面，在使用自动化焊接机器人的时候，操控人员需要格外注重大小在2毫米以下的坡口焊接间隙位置，因为目前使用的自动化焊接机器人还不能有效地识别精度在2毫米以下的坡口焊接间隙，容易导致因脉冲过大产生焊接熔穿的问题。那么，在遇到这种情况时，需要操控人员及时停止机器人自动焊接，然后调动检修人员及时展开底焊预处理工艺，从而有效地进行止损。

结束语

综上所述，因此，在铁路列车转向架架构的焊接过程中，为了可以保证铁路运输的速度和货运要求，必须要注重转向架的焊缝焊接质量，同时需要注重转向架架构的焊接接头的疲劳度。那么，这就需要在焊接工程展开前，预先充分地考虑到符合实际要求的转向架构架及焊缝焊接技术类型，使得可以提升铁路列车的转向架架构的稳定性。不过，由于转向架架构的焊接工艺是较为复杂的工艺技术，需要人工和机械同时作业的情况下，才可以保证转向架架构的焊缝焊接质量。并且，由于铁路列车使用的转向架架构面积大、数量多，这就需要焊接T型角焊缝，既可以适应铁路列车架构的刚度需求，又可以延长架构的使用寿命。还有，在使用熔透型T字角焊缝的时候，需要注重焊趾处的焊接工艺，避免造成过度的焊接疲劳破坏，使得可以提升焊接质量。同时，可以借助自动化焊接技术，利用焊枪喷嘴的精准定位性能，使得可以提升转向架架构的焊接精度，从而可以提升转向架架构的焊接质量，进而有利于提升铁路列车的运输稳定性。

参考文献：

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