王君 戚世山 张林儒 李志强 李业雄
(中车长春轨道客车股份有限公司,吉林 长春 130062)
摘要:209P焊接构架在厂修过程中发现横侧梁接口外侧焊缝处存在裂纹问题,修复后的焊接构架经过补强后通过了疲劳试验,表明横侧梁接口外侧焊缝修复方案可行,具有推广价值。
关键词:修复;反变形;调修
0 引言
对209P焊接构架进行的线路动应力测试结果表明该该焊缝位置满足不了1200万公里使用要求(焊缝裂纹位置的等效应力为130.6MPa,使用寿命约135万公里)。需要对209P焊接构架横侧梁接口外侧连接处母材和焊缝进行修复,本文以修复5个209P焊接构架,分析和总结209P焊接构架修复前后实验数据,为后续209P焊接构架补强和结构优化提供理论依据[5]。
1 209P焊接构架横侧梁接口外侧连接处修复工艺
1.1 构架修复前预置焊接反变形:为控制侧梁中心距尺寸,使用千斤顶和撑杆将单侧反变形调节为2~3mm,然后使用撑杆固定。
1.2 构架横侧梁接口坡口制作;
1.2.1 使用风动角磨、直磨在横侧梁接口外侧开出10*45°坡口,剖磨后的沟槽底部分别应为“U”和“J”型截面,以便于焊接和熔合,如图1所示。坡口制作和缺陷清除时,进行探伤配合,以确定缺陷是否清除。
图1 打磨区域示意图
1.2.2对制作的坡口进行表面磁粉探伤检查,如无缺陷或裂纹,焊接修复后进行磁粉探伤检查;如存在焊缝缺陷或裂纹,彻底清除缺陷或裂纹,然后焊接修复并进行磁粉探伤检查。
1.3 构架横侧梁接口修复
1.3.1 焊前清理:使用直磨、钢丝刷对待焊补部位周围20-30mm范围内进行打磨处理,保证待焊部位表面清洁,无杂质[1]。
1.3.2 焊接参数:打底焊接方式采用手工电弧焊,手工电弧焊打底规范:I=110~120A、焊条牌号:J422、焊条直径:φ3.2mm。填充和盖面焊接可以采用混合气体保护焊或手工电弧焊,混合气体保护焊填充和盖面规范:I=225~240A、U=24~26V、气体流量18~22L/min、焊丝牌号:ER50-6、焊丝直径:φ1.2mm。手工电弧焊填充和盖面规范:I=110~120A、焊条牌号:J422、焊条直径:φ3.2mm。
1.3.3 为控制焊接变形,需依次完成各焊缝的打底、填充、盖面焊接,多层焊时,需将层间焊道清理干净;每层焊缝,焊接过程中不可停弧,如停弧,需要使用角磨、直磨对停弧处进行修磨处理。
1.3.4 拆卸反变型撑杆及焊缝修磨:焊后至少冷却到室温后拆卸侧梁中心距反变型撑杆,清除焊缝的熔渣和飞溅,保证焊缝表面光滑、光洁,焊趾处焊缝与母材圆滑过渡,要求修磨痕迹方向与构件该处受力方向基本平行。
1.3.5 修复构架检测及调修:使用划线机检测209P焊接构架关键尺寸,然后使用调修夹具、千斤顶将209P焊接构架关键尺寸及四角高调修和焊修合格。
1.3.6 焊后至少冷却24小时后,对修复处及修磨区域进行外观检查和磁粉探伤探伤检测,确保无裂纹及超标缺陷,否则应焊修。探伤应填写相应探伤记录[4]。
1.3.7 焊接缺陷检查及处理按照 GB/T 6417.1和TB/T 1581标准执行[2-3]。
2 209P焊接构架修复前后构架关键尺寸对比
对比209P焊接构架修复前后的构架关键尺寸,发现5个构架侧梁中心距1956mm尺寸、对角线3096mm尺寸及构架四角高超差。
3 结论
3.1 209P焊接构架通过该修复工艺方案实施后,完成了对横侧梁接口处外侧焊缝的修复,为后续开展209P焊接构架补强和结构优化奠定了基础。
3.2 209P焊接构架修复前预置焊接反变形、焊接过程中控制焊接顺序、焊后进行调修,使修复后的209P焊接构架能够满足检修构架尺寸要求。
参考文献:
[1] TB/T 1580-1995,新造机车车辆焊接技术条件[S].P2页 第5.3条.
[2] GB/T 6417.1-2005,金属熔化焊接头缺欠分类及说明[S].
[3] TB/T 1581-1996,机车车辆修理焊接技术条件[S].
[4] EN15085-3-2012,Railway applications-welding of railway vehicles and components-Part3:Design requirements[S].
[5] JIS E4208-2004,铁路车辆—转向架—载荷试验方法[S].P4页 第6.2,6.3条.
作者简介:王君(1985-),男,高级工程师,主要从事轨道车辆转向架焊接工艺方面的研究,已发表学术论文4余篇;