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提高DF8B内燃机车机梁焊接质量的工艺

2020-11-17中车戚墅堰机车有限公司机车制造公司

钣金与制作 2020年10期
关键词:结构件柴油机焊缝

·中车戚墅堰机车有限公司机车制造公司

DF8B内燃机车车底架柴油机梁是车底架的主要箱型结构件,如图1所示,其承载柴油机,所以在机车运行中承受静载荷和动载荷,整个结构件是由板材焊接而成,所以焊接工序直接关系到产品的质量。本文主要结合机粱实际生产详述其焊接工艺,通过选择合理的焊接参数,焊接前检查、准备,选择正确的焊接方向,正确的收弧方法,焊后检查来保证焊缝质量,通过选择合理的焊接顺序、同时施焊、分段退焊来控制焊接变形。

焊缝质量控制

柴油机梁的材料及焊接性分析

柴油机梁材料为16Mn和Q235A,板厚以6mm到12mm为主, 为普通的碳素结构钢和优质碳素结构钢,焊接性良好。

焊接工艺规范

为了获得良好的焊缝成形及焊接质量,重要的是应根据产品的板厚、焊缝所处位置及装配情况来选择与之匹配的焊接参数。经过反复试验,最终调试出一组合理的焊接参数,见表1。

表1 调试出的合理焊接参数

柴油机梁的焊缝基本都是平角焊缝。

⑴对于K<8mm的焊缝,均采用单层单道焊透的方法,工艺参数如表2所示。

表2 单层单道焊透法工艺参数

⑵对于K≥8mm的焊缝,采用多层多道焊来保证焊角的尺寸(图2),以焊角8mm为例,工艺参数见表3。

表3 多层多道焊工艺参数

焊前检查、清理

由于板材上油漆、铁锈、污染物等物体会使焊缝中产生气孔、未熔合等缺陷,所以组装之前,对来料必须进行检查并进行清理和打磨。在坡口两侧各25mm内要打磨干净,直至露出金属光泽。目前对于浮锈主要采用钢丝刷刷除、风磨轮等进行打磨,严重锈蚀的话则需要喷丸,以达到清除油锈、以及影响焊接的各种污染物的目的。

选择正确的焊接方向

焊接时,还要选择正确的焊接方向,注意焊枪的位置和角度,如图3、图4所示。

收弧

焊接结束时,应保证收弧处的质量,在收弧处应多添加焊丝,待弧坑填满后逐渐拉长电弧而实现灭弧,电弧熄灭后继续送气10~15秒,以避免弧坑裂纹、气孔的产生。

清理、修形和自检

焊后还要进行必要的清理、修形和自检。自检主要检查焊缝是否清洁、是否完整,是否满足图纸要求。对焊趾处进行打磨以降低应力集中。打磨焊接接头,去除飞溅、毛边等。

焊接变形控制

由于不均匀的加热和冷却,导致焊接后焊接件都有不同程度的变形,变形会使产品几何尺寸无法保证,从而影响其使用。因此一定要最大限度的控制焊接变形。下面是控制焊接变形的方法。

合理的焊接顺序

采用合理的焊接顺序,对于控制焊接变形尤为重要。一般来说,将箱型结构件通过定位焊组装成一个整体,增加结构件的自身刚度,然后再焊接可以减少变形。另外焊接柴油机梁内腔隔板时,可选用由内到外,先焊短焊缝再焊长焊缝、先焊对接焊缝后焊角焊缝的方法,减小结构件自身约束,最大程度的减小焊接变形。

对称焊接

随着结构刚性不断地提高,一般先焊的焊缝容易使结构产生变形。所以当结构具有对称布置的焊缝时,应尽量采用对称焊接,能有效地减小焊接的变形。如图5所示的对称零件,如果先对称焊1、2位置,然后再焊3、4位置,将能达到减少焊接变形的目的。

分段退焊的要求

焊接柴油机梁长角焊缝时,为了减少焊接热量的累积,可采用分段退焊方法,减少焊接变形。

结束语

质量是企业的生命,好的产品质量是市场的通行证。只有提高产品的焊接质量才能增强钢结构产品在市场中的占有率。只有在焊接前对产品进行检查、清理打磨、装配时选择合理的装配焊接顺序,控制焊接变形,焊接时按焊接作业指导书进行焊接,才能保证产品的焊接质量,提高产品的竞争力。

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