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            集裝箱平車中梁焊接變形的工藝分析

            時間:2017-10-18 13:21:00   來源:本網   添加人:admin

              經驗交流集裝箱平車中梁焊接變形的工藝分析齊齊哈爾市鍋爐壓力容器檢驗所(61005)李輝齊齊哈爾鐵路車輛(集團)有限責任公司(161002)陳衛我公司出口澳大利亞的C3型3T.E.U集裝箱平車可同時裝載3個6.1m(20英尺)T.E.U集裝箱,或一個12.2m(40英尺)F.E.U集裝箱和一個6.1m(20英尺)T.E.U集裝箱。中梁呈魚腹形,是主要的承載部件,其結構復雜,焊接質量要求高。所以大多零部件采用數控切割下料,以保證零部件的尺寸精度和組裝質量。

              1平車中梁的結構特點由于中梁的長度長,截面形狀復雜,組焊后要求中梁有一定的上撓,加之中梁焊縫長、焊腳大,所以如何控制中梁的焊接變形是中梁組焊工藝的關鍵。

              2平車中梁的主要技術要求平車中梁組裝后的主要技術參數:中梁長度中梁全長扭曲(兩端水平差)小于2mm.中梁旁彎全長小于5mm.兩枕梁間的上撓度為19 3焊前工藝分析及措施31焊后產生撓曲、扭曲、側彎的工藝分析及措施上蓋板與腹板為焊腳」12mmX12mm的單側焊縫,下蓋板與腹板為焊腳」8mmX 8mm的雙側焊縫,由于焊腳大,焊接熱輸入量大,對中梁的焊接變形影響最大。從中梁的斷面形狀及焊縫分布的位置來看,焊縫相對抗彎截面慣性矩Y軸左右對稱,如果采用合理的裝配、焊接順序、焊接方法和參數,就可以控制中梁的扭曲和側彎。

              從焊縫外觀質量和生產效率考慮,外側角焊縫采用埋弧自動焊而對內側角焊縫均采用熱輸入較低的混合氣體保護焊。通過計算,確定中梁水平中性軸的位置在腹板中心偏上54mm,中梁截面慣性矩/=0.0045m、按照《焊接結構》中撓度變形公式:f=k1FHeL FH*焊縫截面積,mm2 /構件截面慣性距,mm4 k1*系數,與焊接方法和材料有關。埋弧自動焊單層焊取0.073.上蓋板與腹板間的兩條外側角焊縫收縮引起的下撓為28.17mm,下蓋板與腹板間兩條外側角焊縫引起的上撓為19.32mm,所以焊后中梁將產生下浮約9mm,預制腹板上撓度應考慮焊接收縮要消耗的這一部分上撓度,因此加上設計要求的上撓度19~26mm,中梁腹板預制的上撓度估算應為32mm. 3.2焊后產生縱向收縮的工藝分析及措施焊后產生的縱向收縮量AL也是重要的工藝參數之一,因為其直接影響旋鎖座的組裝、心盤距及全長尺寸。按照焊接縱向收縮量的計算公式:7mm,另外考慮內部隔板及枕、橫梁與中梁焊接造成的橫向收縮,中梁全長需預留10mm的工藝加長量。

              3.3焊后產生波浪、角變形的工藝分析及措施中梁上蓋板焊后必然產生角變形,設計上沒有加筋板防止變形,為了保證上蓋板的平面度及外觀質量,腹板較薄,可能會由焊接角變形引起波浪變形,所以在隔板間距較遠的空段中,加支撐梁,提高腹板的剛度。

              4焊接工藝4.1制定中梁組焊工藝流程根據上述分析制定的組焊工藝流程見。

              42腹板、蓋板的下料與拼接腹板、蓋板均采取三段接長方案,接口相互錯開。

              腹板在數控切割機上下料,并預制出32mm的上撓度,留出工藝加長量。按二次拋物線作為上拱曲線,確定定位擋相應的位置。接長焊縫焊后全部磨平,并用超聲波探傷來檢測焊縫根部是否熔透或其它缺陷。

              43中梁隔板、腹板與下蓋板組焊下蓋板正放,依靠組對夾具預調出32mm的上撓度夾緊固定,然后組對中梁隔板和兩側腹板。為了防止腹板的波浪變形,在隔板間隔較大處加上工藝加強筋,并嚴格控制組對間隙。在夾緊狀態下施焊先焊接隔板與下蓋板間焊縫,再焊接腹板與下蓋板間焊縫,焊腳為8mmX 8mm.米用逆向分段多層焊法,4個人同時從中心往兩側施焊,采用富氬混合氣體保護焊焊接電流控制在240~260A,焊接電壓26~30V. 44隔板與腹板焊接隔板與腹板間的焊縫在中梁翻轉機上焊接,由于中梁較長,其自重必然產生較大下浮,所以在有隔板的位置,必須用千斤頂支撐找平,防止產生側彎。焊接同時由兩人從中心往兩側施焊,隔板的焊接方向為由外向內。焊接方法采用混合氣體保護焊焊后中梁基本上未產生側彎和扭曲變形,兩側腹板上撓減少了45組裝上蓋板在組裝上蓋板前,先調整中梁兩側腹板的上撓度,使兩腹板撓度差小于2mm,其目的是:①盡量減小上蓋板與腹板的組對間隙,使兩側熱輸入量基本一致。

              兩側腹板的受力狀態基本均勻一致,防止焊后產生扭曲變形。

              46腹板與上、下蓋板外側焊縫焊接考慮上蓋板焊縫比下蓋板焊縫焊腳大,焊后將產生向下撓曲,所以先焊接下蓋板與中梁腹板的焊縫,再焊接上蓋板與中梁腹板的焊縫,采用船形埋弧自動焊方式。其焊接順序和方向見(圖形外側表示另一側腹板的焊縫焊接順序)為了保證焊縫跟蹤可靠,焊縫成形良好和較高的生產率,在小車側向加靠輪,即使在非直線段,通過及時調整,也可得到成形良好的焊縫。

              *一中梁焊接方向、順序示意焊后效果焊后中梁的上撓度為22 ~24mm,由焊接變形造成的下浮約6~8mm,中梁整個全長焊接收縮量在8~10mm左右。另外中梁上蓋板的焊接角變形與預制反變形量基本相抵消,腹板也達到了平面度的檢測要求。

              通過生產實踐證明,按上述方法施焊后的中梁扭曲和側彎都很小,基本不需采取矯正措施,中梁上撓度也達到了預期的設想目標。

             ?。?00109 15):李輝,1968年出生,工學碩士,工程師,從事焊接工藝和鍋爐制造工藝及檢驗。②便于組裝中上蓋板和保證上息板的水平度P保證hingHouse.Allrightsreserved.http

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