摘要:针对车体薄板焊接过程中出现的问题展开详细分析,以焊接理论为出发点结合实际操作,总结出适合车体各大部件薄板焊接方法,使得薄板焊接达到EN15085要求的质量标准。
关键词:薄板 焊接方法 不平度 焊接变形 焊接缺欠
碳钢车体分为侧墙、车顶、端墙、底架等四大部件,其中侧墙、车顶、端墙结构以薄板焊接为主,且多处长大焊缝为外露焊缝,焊接质量的优劣直接关系整体外观质量及车辆的不平度,为使薄板焊接达到规范标准化,通过核心课件编写将薄板焊接方法及焊接缺陷产生和处理方法进行全面分析汇总,作为专门的焊工培训课件来指导焊接生产。
1.了解薄板焊缝要求标准,焊接出完美的长大焊缝;
1.1车顶大线焊接—标准焊缝示意图及技术要求:
①工件组装间隙的要求0-0.5mm。
②焊缝宽窄一致,宽窄差为±1mm。
③接头处没有凸起,高低尺寸一致,最高点不能超过母材3mm。
④焊缝填充金属和母材接触部位圆滑,波纹整齐光滑。
(2)侧墙对接焊缝焊接—标准焊缝示意图及技术要求:
①工件组装间隙的要求1.0-2.5mm。
②焊缝宽窄一致,和母材接触部位圆滑,焊缝填充金属不能低于母材,以0-0.5mm最佳。
③接头处没有凸起,高低尺寸一致,不得存在咬边缺陷,波纹整齐光滑。
④焊接完成后磨平焊缝,自互检查无缺陷后提检焊接监督。
(3)侧墙对接焊缝焊接—标准焊缝示意图及技术要求:
①焊缝密闭性良好,焊后磨平,交车前经过淋雨试验。
②不得存在丢焊、断续焊、未熔合、气孔、未填满熔池、击穿母材等焊接缺陷,焊缝高度在0-2mm,不得低于母材表面。
③焊缝连接处保证填充金属和母材完全熔合,焊缝饱满,和母材连接处圆滑过渡,焊后清理飞溅。
(4)侧墙下边梁焊接—标准焊缝示意图,技术要求:
①焊缝在横焊位置,因为组装的特殊性,焊缝可以焊接单层或多层。
②因为焊缝需要打磨平,焊缝高度要求不得低于母材,不得出现凹槽或咬边未熔合等缺陷,焊缝厚度0-2mm最佳。
③焊缝的密闭性良好,不允许存在气孔、夹渣及未熔合等缺陷。
2.分析产生焊接质量缺欠的原因,使每一名薄板焊接人员从本质上提升焊接质量;
(1)墙板对接焊缝在焊接四角位置较长焊缝时,墙板受热变形的影响导致组装间隙减小,甚至零间隙,而且焊接过程中会出现错边等现象。
预防及解决措施:针对焊接过程中的错边,在焊接对接焊缝之前对焊缝实施点固焊接,并且采用平头锤锤击焊缝,修正错边,保证焊缝间隙,然后对点固焊点进行修磨。如果焊接过程中发现板缝间隙变小,应该采用铣刀或砂轮片对焊缝进行开坡口处理。
(2)车顶板与侧顶板对接焊缝预留的宽度较宽,按照设计图纸的要求焊缝需要应该填满磨平,保证密封性;长大板搭接后组装间隙较大。
预防及解决措施:针对预留宽度较宽的位置,需要采用多层多道的方式进行调整,直至预留宽度全部被焊缝金属填满。针对搭接焊缝组装间隙较大的位置可以采用点固锤击的方式来调整。见图1-3
![](/userUpload/62(1055).png)
(3)车体组成下封闭焊,底架和侧墙都要预制挠度,底架边梁长大件机加工开槽也存在一定的误差,导致侧墙板与底架边梁之间的对接焊缝间隙不均匀,按照设计图纸的要求焊缝需要填满磨平,保证密封性。
车体组成上封闭焊,侧墙要预制挠度,车体边梁上的凹槽机械折弯而来,长大件也存在一定的误差,导致侧墙板与车顶边梁之间的对接焊缝间隙不均匀,按照设计图纸的要求焊缝需要填满磨平,保证密封性。
预防及解决措施:针对间隙较较宽的位置采用多层多道的方式来填充,由于采用PC位置焊接,所以焊缝填充顺序自下而上,直至预留的焊道被焊缝金属填满。见图4
![](/userUpload/63(1000).png)
图4 多层多道填充,每层焊缝的填充顺序自下而上
(4)焊接缺欠:焊缝烧穿、未焊透、焊瘤、裂纹、咬边、焊洇、气孔、焊缝错边、未熔合等几种缺欠,总结概括几类缺欠产生的原因,掌握预防缺欠的方法,从而杜绝焊接缺欠的产生。
3.根据几类薄板焊接位置,针对性的开发每个部位的操作方法;
(1)车顶焊接:根据实物焊接间隙,选择焊道层数,可采用直拉或往返摆动运枪方法;每道焊缝宽度控制在4-6mm,焊接过程中观察熔池两侧宽度及上板熔合情况,保证铁水填满焊缝上边缘防止咬边,同时焊缝宽窄一致,与母材圆滑过渡。焊缝边缘无突变的尖角,避免应力过度集中。
(2)侧墙板对接焊:观察两板间隙,选择之字形、月牙形或直线往复的焊接方法,一道完成侧墙板对接焊。焊接过程中,观察熔池与板两侧的熔合及垫板纵梁的熔合深度,保证铁水熔合板材边缘0.5mm-1mm,同时通过焊接速度及运枪方法控制铁水的流动,确保焊缝边缘与铁板熔合饱满。
(3)车体上、下封闭焊:由于大部件公差及挠度影响,上下封闭焊缝宽窄不一,需根据现车实际情况选取焊接方法,且位置为PC位置,保持铁水不下坠是焊接要点;单道焊接时选择直拉或左右摆动的方法进行焊接,焊枪水平位置下倾8-10°;多道焊时,第一道焊枪水平位置上倾5°-8°,第二道焊枪垂直焊道或水平位置下倾5°;焊枪角度的调整是为了保证车顶边梁、底架边梁与侧墙板的熔合度,避免造成冷弯及尖角部位熔合不良。焊接过程焊缝间隙在6-8时可采取左右斜拉的运枪手法来实现单道焊接。
注:每道焊缝的焊接根据WPS使用规范的焊接参数。
(4)焊接操作过程中,正确识别所在工序危险源,确保作业安全。
4、总结:
本文详细分析薄板焊接的特点及缺欠产生原因,总结出车体各部位的焊接方法;细化不同焊接位置的焊接操作手法,让操作者能够有针对性的实操练习;根据结构特点优化焊接顺序有效提升车体不平度;在单层或多层焊接时,通过焊枪角度调整及焊接手法配合,保证有效焊缝厚度的同时,降低焊缝余高,减小打磨耗时。