3000马力车架横梁制作过程与操作技巧

陈士恩  史磊 刘军  陈洁  洪永          

中车戚墅堰机车有限公司   江苏常州  213011

摘要:本文通过介绍3000马力车架横梁整个制作过程与操作技巧，从而详细的了解3000马力车架横梁的各种参数与注意事项。

主题词: 3000马力   横梁   制作 技巧

概  述:3000马力车架横梁是机车车架上最重要的组成部分之一，其结构是否合理直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全，横梁组焊工艺必须合理、可靠才能保证车架的总组装，横梁组焊工艺不合理会引起较为复杂的变形。

一、3000马力车架横梁形成的过程介绍

1.图纸工艺分析

a.一台3000马力车架上有两根横梁，两根横梁的外形结构相同，里面结构有所变化，其中图号为8GHT20400000的横梁装配需要装导流板，这一根横梁内部结构相对简单一些，另外一根图号为8GHT20500000的横梁装配里面要装排污管和排污槽以及导流风筒，通过对两根横梁的图纸分析发现制作工艺大致相同下面，下面介绍以8GHT20500000横梁装配为例进行分析。

b.为了保证后续生产的质量，其中排污管和排污槽以及导流风筒都需要提前组装焊接好，冷却后进行煤油渗透处理待组装。

c.8GHT20500000横梁装配由上盖板、下盖板、筋板、加强板、角铁、弯板、排污管、排污槽、风筒导流板等组成。

d.横梁装配是一个长度为5244mm，宽度为1520mm，高度为470mm的箱型结构件，制作前合理制定组装工艺，焊接顺序与规范，就能提高生产进度，保证产品质量。

2.下料方式与加工工艺介绍

a.上盖板和下盖板采用激光下料，然后根据图纸要求和焊接工艺需要在相应的位置进行加工坡口。

b.筋板和加强板采用激光下料，然后折弯成型，图号为8GHT20400000的横梁装配需要把纵向筋板与横向筋板上部连接处风割坡口（如图1所示）。

c.角铁和排污管采用锯床切割下料，其中排污管根据图纸要求需要把管子两头先划线，再用等离子切割缺口，切割管子缺口的内径大小与排污槽预留孔大小一致。

 

图1

c.角铁和排污管采用锯床切割下料，其中排污管根据图纸要求需要把管子两头先划线，再用等离子切割缺口，切割管子缺口的内径大小与排污槽预留孔大小一致。

d.弯板和风筒导流板采用激光下料，然后在卷板机上按照图纸弯曲圆弧（如图1所示）。卷圆前需要下相应圆弧半径的样板，边卷圆边矫正调整。

e.排污槽采用激光下料，然后折弯成型带焊接。

3.组装焊接过程及注意事项介绍

a.第一步组装前先将平台上面的杂物清理干净打磨平整，确保下盖板与平台接触没有间隙，然后再把弯板与下盖板固定焊连接在一起，先不要焊接，需要注意的是弯板的大平面段放在平台上，弯曲面抛出平台外，由于弯板的厚度比下盖板的厚度高出几毫米，需要在过渡处下盖板的地方垫几块板，垫的地方需要进行调整，保证下盖板与弯板上平面平整。

b.第二步在下盖板与弯板上划出筋板、加强板与中间两根长槽型件的组装线。由于中间两根槽型件较长，做成一根无法折弯，所以需要做成两根拼接而成，槽型件拼好后先不要焊接，以免焊后变形，待内部筋板等全部组装完成后在进行整体焊接。

c.第三步组装顺序依次是先装中间的5块筋板，然后再把两个拼好的槽型件靠在筋板的两端进行电焊固定，保证两根槽型件内档尺寸474mm，超差时需要进行修配。在依次组装两端的筋板，宽度方向1520mm尺寸就需要进行测量，如果超差需要修配。中间的5块筋板和两端筋板的相应尺寸和折弯的朝向也需要安排图纸要求控制，确保后期上盖板组装后的塞焊孔位置在筋板上面。最后组装排污槽、风筒导流板等里面配件。

d.第四步把内腔组装好的横梁四个角要夹具固定在平台上。在按照箱型结构件的方式进行焊接，采用两人同时顺向方式焊接，从头焊到尾，按照图纸要求把筋板与下盖板连接处进行分段焊接，筋板与两根槽型件进行满焊，所有导流板、风筒、排污管焊接完成后进行煤油渗透实验。

e.第五步组装上盖板，值得注意的是只组焊中间一块上盖板，两边的上盖板待横梁在车架上总组装后，两侧筋板与边梁焊接后，再进行装两侧的上盖板。

二、3000马力车架横梁变形与防止变形分析

1.变形的形式与原因

a.焊接规范过大，焊接电流过大之后变形就会增加，焊角尺寸过大变形就会增大。

b.焊接顺序不合理，如不用顺向对称焊接方式，就会发生扭曲变形。

c.组装间隙过大，组装间隙大小直接影响焊后变形的大小，间隙越大变形就越大。

2.防止和减少防撞墙变形的措施

a.合理控制焊接规范，根据技术要求和作业指导书，把焊接电流调到规范范围类进行焊接，这样可以减少焊接变形。

b.尽可能采用两人同时顺向焊接，如果只有一人焊接的情况下，需要左右两边一次进行顺向焊接，不能一下把一边焊接完成，在去另外一边焊接，以免发生扭曲变形。

c.组装过程中，如果需要修配就需要提前划好线，修配时不要一下切割过大，可以根据划好的线进行慢慢修配，以免组装时间隙过大。

三、组焊难点分析及解决措施

1. 组装方面

a.横梁内部结构都是采用折弯件，组装尺寸比较难控制，组装过程需要不断的修配，特别是宽度方向1520mm的尺寸，它是由3块筋板中间隔着2根槽型件，组装尺寸随着累计误差而增加。解决的办法只有不断的修配调整才能保证组装精度。

b.图号为8GHT20500000的横梁装配，由于排污槽用的是3mm薄板，排污管与排污槽组焊成一体后，变形比较大，增加了后期的组装难度。解决的办法是先矫正到一定公差范围，组装时在用F型夹具配合装配。

2.焊接方面

a.横梁的结构虽然较大，当时高度不算太高，角落较多，很多焊缝的位置不是很好焊接，多数都是立焊和仰焊。解决的措施就是需要在平台是不断的翻身焊接。

b.横梁上零部件材料厚度从3mm-30mm的都有，特别是有3mm的排污槽与10mm的板组装在一起，很容易焊穿。解决的措施是需要不断调整焊接规范，先在试板上进行焊接，焊不穿后才能进行在横梁上焊接。

四、结束语

3000马力车架横梁在机车钢结构中，算是比较大的箱型结构件，制作难度也相对较大，在组装和焊接前采用一些预防性措施和科学合理的焊接工艺，也可提高横梁质量，避免一些焊后变形的矫正工作。

本操作法介绍了3000马力车架横梁的制作过程与操作技巧，阐述了整个横梁在生产中会产生的一些缺陷，也介绍了每一步组装和焊接过程中控制变形和减小变形的一些方法。通过前期的实际生产中遇到的问题进行了分析，总结出组焊过程中的重点注意事项，为后续3000马力车架横梁批量生产做准备。