任浩 贾荣辉 郭文俊
中车青岛四方机车车辆股份有限公司
摘要：作为公司全新研发的产品，在生产过程中发现转向架侧梁气室在内筋筋板（一）和内筋筋板（二）焊缝处气密性较差。通过人、机、料、法、环、测六方面分析确定了内筋筋板（一）焊缝端部连接不良，内筋筋板（二）焊接可达性差为影响气密性的因素。针对以上两个问题提出了不同的解决方案，内筋筋板（一）处改善焊接操作方法，内筋筋板（二）处优化焊缝结构。通过新工艺方案的实施侧梁气密性问题得到了解决。
关键词：气密性；工艺方法；合格率
序言
转向架作为动车组最重要的承载结构之一，同时也是零件的安装部位，大量零部件均须安装在构架上面形成一个整体[1]。其中构架组成部分侧梁气室的气密性好坏将影响转向架的稳定可靠性，对动车组运行过程中的安全性与稳定性具有重大影响[2-3]。实际生产中发现此产品侧梁气室在试压过程中存在泄漏现象，泄漏点主要位于筋板（一）与上盖板焊缝三点交汇处、筋板（二）与上盖板内腔焊缝处，泄露位置如图1所示。
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图1侧梁试压泄露位置示意图
基于上述问题，本论文将重点放在焊接构架气密焊缝质量控制，着手于实际生产问题，运用QC工具深入分析，找出根本原因，制定预防措施，落实优化焊缝结构及焊接操作方法，最终提高焊接构架气密性焊缝焊接质量，提升转向架产品质量、可靠性及运行安全。
1 原因分析
从人、机、料、法、环、测六个方面分析，最终找到了造成产生焊接缺陷的2条影响因素。
1.1起弧、收弧位置不合理
侧梁筋板（一）处为插入式结构，焊缝打底焊、填充焊以及封面的焊起弧收弧接头均位于焊缝端部，如图2所示，端部位置空间较小、处于焊缝拐角位置又与外体焊缝相连，易产生连接不良缺陷，进而导致气密不合格。
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图2侧梁筋板（一）焊缝端部示意图
1.2焊接操作可达性差
侧梁筋板（二）处为非插入式结构，焊缝位于侧梁内腔，距离上盖板边缘深度300mm，受结构限制焊接过程中视线观察以及焊枪可达性极差，焊缝内部会产生焊缝缺陷，导致气密不合格，焊缝位置如图3所示。
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图3侧梁筋板（二）焊缝位置示意图
2 工艺改善
从实际生产情况入手，针对上述两个影响因素分别制定了不同的改善方案，侧梁筋板（一）焊缝处优化焊接操作方法，侧梁筋板（二）焊缝处优化焊缝结构。
2.1优化焊接操作方法
侧梁筋板（一）改善方案为优化焊接操作放方法，具体为：1）调整起弧收弧位置将起弧收弧位置由端部调整至焊缝中心位置，如图4所示； 2）增加焊缝端部组装间隙，超出立板坡口2-3mm，使端部焊缝背面达到单面焊双面成型状态。
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图4侧梁筋板（一）焊缝中心位置示意图
2.2 优化焊缝结构
侧梁筋板（二）处优化焊缝结构，具体为：1）增加侧梁筋板（二）高度尺寸与上盖板平齐，在盖板上开孔形成插入式结构，既不改动筋板位置又便于焊接操作，如图5所示；2）侧梁筋板（二）与上盖板焊接时侧梁参照筋板（一）处的焊接经验，在筋板焊缝两侧进行起弧、收弧，环绕端部一次焊接成型。
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图5插入式结构示意图
3 结论
实施改善工艺之后经侧梁试压检验焊缝气密性得到明显提升，侧梁气室泄漏率由18%降低至3%；在提升一次试压合格率的同时解决生产瓶颈，降低了反复焊修带来的质量与安全风险。
参考文献
[1]张嘉鹭,马军,竺亚升.SKMB-200型转向架构架强度与结构优化仿真分析[J/OL].实验技术与管理,2021(02):140-143+148[2021-02-26].
[2]秦国栋,刘志明,崔二光,缪龙秀,卢连生.提速转向架焊接构架疲劳寿命的实用分析方法[J].中国铁道科学,2004(01):47-52.
[3]蒲高,谢青.CKD_(7F)型机车转向架构架的改进[J].内燃机车,2007(02):17-20+49.