焊接监测技术在轨道客车焊接中的应用

2021-11-24白晶周广浩田勐

商品与质量 2021年10期

白晶周广浩田勐

中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春 130062

为了使我国轨道客车使用寿命进一步延长，提高轨道客车的承载能力，需要采取有效措施制造轨道客车。在轨道客车施工时，焊接工艺十分重要，且直接影响了轨道客车运行状态。因此，轨道客车指导师必须要保证焊接质量和水平，这就需要应用焊接监测技术，通过监测技术控制轨道客车焊接流程，确保施工工艺，进而保证轨道客车质量。

1 焊接监测技术的功能

焊接监测技术指的是为满足需求，需要全方位监管焊接设备作业，及时体现施工情况，记录焊接工程，并做好问题处理工作。因此，需要保障焊接工艺水平，进而实现规范作业，确保焊接作业时不会出现问题，及时分析并记录故障，进而解决故障，通过应用焊接监测技术，有效控制焊接质量，降低成本，将焊接生产价值充分发挥出来[1]。

1.1 焊接过程监测

焊接时要利用焊接监测技术，有效测试对焊接质量产生影响的焊接电流和电弧电压等参数，同时确保焊接工艺参数在规定范围内，进而使各个焊缝都具有针对性的专家库。例如，在多层多道焊时，打底填充和盖面焊接工艺要求不同，需要监测焊接过程，同时规定监测系统采样频率，进而实时监测焊接作业全过程，也可以按照焊缝对参数范围进行设定，确保焊接质量，降低误差发生率。通常情况下，系数低于3则表示焊缝质量合格[2]。利用焊接监测技术可以有效验证焊接工艺。

1.2 焊接失误处理

在焊接时，若是出现焊丝管堵塞、焊丝送丝机故障等异常现象，都会对焊缝表面成型产生影响，因此，通过焊丝监测系统可以报警提醒其中存在的故障和异常情况，若是报警声响起，则要及时记录报警情况和处理情况，避免焊接出现质量问题，减少缺陷[3]。总之，利用焊接监测技术，可以分析评定焊接过程，并提高质量，以便工作人员了解焊接整个过程，确保焊接施工能够持续进行。

1.3 焊接实时监测

在应用焊接监测技术时，可以利用网络连接，连接现场主机和监控式服务器、办公室PC，办公室人员利用计算机了解焊接生产情况并掌控质量。特别是查看过程参数，以确保生产质量和效率，不仅可以便于管理，也能够全面监管技术人员焊接过程，无需到施工现场检查焊接情况，只需在办公室利用网络实时监控，即可全面了解焊接现场。

1.4 焊接信息管理

焊接监测系统安装在焊接设备上，系统可以将焊接过程参数和产品信息记录下来，全部数据存储到数据库中，以便日后提取感兴趣数据，为二次开发提供数据。这些数据与生产信息结合，可以获得大量与焊接生产和质量控制有关的重要信息。一方面，焊接监测系统可以通过焊接信息检索筛选所需信息，统计焊接时间，另一方面，也能够对焊接工时定额就那些准确统计，以便了解生产质量和操作人员等情况。

从焊接质量控制方面，监测系统可以记录整个焊接生产信息和数据，促使产品实现完整的可追溯性。

2 焊接监测技术在轨道客车焊接中的应用

在轨道客车焊接中应用焊接监测技术，以某客车转向架横梁焊接为例进行分析，通过焊接监测系统监测焊接过程，筛选横梁焊接数据，通过对统计信息的分析得出焊接数据。

从焊接质量评估方面分析，通过对焊接参数进行分析，可以发现焊缝焊接工艺参数都比较小。从焊接工艺参数检测方面分析，横梁焊接焊缝有6道，平均焊接电流在241.4A，但是焊接工艺文件中，对于焊接电流的规定是在250-280A，这就表示实际焊接电流低于文件规定的范围，需要对文件中的焊接电流范围进行调整。平均电弧电压在27.96V，文件中规定的范围是27-31V，案件规定的范围合理。送丝速度监测值是8.88米/分，文件规定的是8-10米/分，与规定相符。利用焊接监测系统对参数进行记录，进而验证焊接文件是否合理，为工艺文件完善修改提供有效指导。

从焊接统计信息方面分析，每条横梁在焊接时所消耗的焊丝质量是2.51kg，出于对焊丝损耗情况的考虑，每条横梁需要预留3kg的消耗额，以满足生产需求，但是以往的焊丝定额每条横梁是3.5kg，这就表示以往的焊丝定额较高，需要修改，给到3kg定额，可以节省大约200kg焊丝消耗，成本大大降低。

从焊接作业时间统计方面分析，每条横梁纯焊接时间在31.4min，拟定生产节拍是60min，按揭时间超过一半，这就表示焊接辅助时间比较多。从实际情况分析，工件装卡以及调用程序时间为15min，操作人员在横梁焊接前的操作上不够完善，需要对焊接作业指导书进行进一步细化，明确焊接操作流程，缩短焊接时间，缩短生产节拍，进而提高焊接生产率。

利用焊接监测技术可以评估操作人员作业情况，操作人员从焊接开始到停止作业，整个焊接时间在监测系统实时监测评估下可以有效利用，完善焊接生产作业规划，制定高效率的横梁焊接生产规划。