李東浩 譚璐
摘 要:隨著我國公路貨運的逐漸發(fā)展與進步,由于半掛車的車載量大以及效率高,在公路貨運中受到了很多客戶的歡迎。但是在實際的使用中,半掛車車架存在各種各樣的焊接缺陷,影響了半掛車的使用?;诖?,本文重點研究以及分析了半掛車車架的焊接缺陷以及質(zhì)量控制措施。
關(guān)鍵詞:半掛車車架 焊接缺陷 質(zhì)量控制
半掛車作為一種運輸工具,半掛車在實際的運輸中運用范圍十分廣泛。與全掛車相比,半掛車比較靈活,且倒車方便,具有較好的適應(yīng)性。本文將重點分析半掛車車架的焊接缺陷,然后提出了具體的質(zhì)量控制措施,從而通過本文的研究能夠為半掛車車架焊接工藝的生產(chǎn)發(fā)展提供一定的參考與借鑒。[1]
一、半掛車車架的焊接缺陷
1.半掛車車架形狀缺陷
對于半掛車的車架形狀缺陷來說,最主要的還是車架焊接的裂紋缺陷。從產(chǎn)生半掛車車架焊接裂紋缺陷的原因來看,主要是由于車架在焊接的過程中出現(xiàn)的力學因素以及冶金因素。從力學因素的角度來看,在焊接的過程中,半掛車車架的各個部件的焊縫截面要比實際構(gòu)件的截面要小。同時每一個部件的形狀也是不一樣的。在焊接的過程中,焊縫十分復雜。焊接過程中產(chǎn)生的拘束應(yīng)力以及拘束變形情況會相應(yīng)的集中在那些焊接截面小于構(gòu)件截面的位置。其中,拘束力越大,焊接區(qū)域所承受的拘束應(yīng)力以及拘束應(yīng)變力也越大,最后半掛車車架出現(xiàn)裂紋的危險性也越大。從半掛車車架裂紋所產(chǎn)生的影響來看,這是一種十分危險的缺陷,這也是導致半掛車出現(xiàn)破壞事故最主要的原因。半掛車車架裂紋最主要的原因是由于焊接接頭工作截面減少,會降低焊接結(jié)構(gòu)的承載能力,最后出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況,從而使得半掛車車架的抗疲勞強度降低。由于半掛車的工作環(huán)境十分復雜,車架表面裂紋能夠藏污納垢。在這樣環(huán)境的影響下,半掛車的腐蝕情況會進一步惡化,從而導致半掛車車架的部件出現(xiàn)斷裂的情況。[2]
2.半掛車車架焊接應(yīng)力與變形
在半掛車車架焊接的過程中,出現(xiàn)焊接殘余應(yīng)力以及變形的主要原因是材料受熱變形所導致的,最后形成了內(nèi)部應(yīng)力集中,而殘存的應(yīng)力由于釋放的情況而出現(xiàn)構(gòu)件變形的情況。在車架焊接的過程中周圍會出現(xiàn)不均勻的溫度場,車架焊縫周圍的溫度最高可以達到1600℃以上,而臨近的溫度會出現(xiàn)急劇下降的情況。不均勻的溫度場會產(chǎn)生不均勻的膨脹。半掛車車架的鋼材制成的,鋼材受熱后會急劇膨脹,但是其兩側(cè)的溫度較低,最后會產(chǎn)生熱塑性壓縮的情況。當焊縫冷卻時,會縮短受塑形壓縮的焊縫。但是受到兩側(cè)鋼材的限制,使得焊縫的收縮會受到已經(jīng)凝固的焊縫的限制,最終出現(xiàn)內(nèi)部應(yīng)力的情況。在半掛車車架焊接的過程中,由于加熱及冷卻的不均勻,構(gòu)件會出現(xiàn)橫向及縱向的收縮,最終使得構(gòu)件出現(xiàn)彎曲以及扭轉(zhuǎn)等變形情況。受到殘余應(yīng)力與變形的影響,半掛車車架的結(jié)構(gòu)剛度會降低,在外力作用的影響下,其變形的幾率也會加大。同時,受低溫冷卻的影響,半掛車車架的裂紋情況也會惡化。焊縫及其周圍的地區(qū)是形成疲勞裂紋最敏感的地區(qū),這會明顯的影響半掛車車架結(jié)構(gòu)的疲勞強度。[3]
二、半掛車車架焊接的質(zhì)量控制措施
在半掛車車架的焊接過程中,需要對其質(zhì)量進行嚴格的控制。在半掛車車架的設(shè)計、生產(chǎn)以及制造中,需要全面的控制質(zhì)量,從而使其滿足人們實際使用的需要。提升半掛車車架的使用壽命以及安全等級,促進半掛車車架焊接質(zhì)量的提升。接下來,本文將重點分析半掛車車架的質(zhì)量控制措施。
1.優(yōu)化焊接流程
縱梁拼裝工位:上料過程為行車吊料上拼裝臺,存在安全隱患,且吊料過程容易造成板料彎曲,不利于控制誤差??紤]通過輥道上料,機械化定位,以減少人工操作引起的誤差,提高拼裝的精度。
縱梁自動焊工位:由于自動埋弧焊機使用時間較長,電流電壓不易控制,縱梁拼焊時常會出現(xiàn)焊接缺陷,且下翼面變截面及腹板對接縫處自動焊無法焊接,故在縱梁自動焊工位之后設(shè)置縱梁補焊工位??紤]使用新的自動焊機,控制焊接缺陷,并通過采用焊縫跟蹤器實現(xiàn)下翼面變截面的自動焊接。[4]
綜上所述,可將縱梁拼裝、縱梁自動焊、縱梁補焊三個工位合并,實現(xiàn)縱梁拼裝、焊接、補焊同時進行。
2.確定焊接位置及焊接方法
從上文對半掛車焊接缺陷的分析可以看出,變形是一種影響較大的焊接缺陷。在實際的焊接中,將半掛車車架的工字梁呈立式放置,使用雙槍對稱焊接,能避免焊接后發(fā)生側(cè)彎變形以及角變形的情況。另外,在焊接的過程中,如果適當?shù)恼{(diào)整焊接順序以及控制線能量,也能將側(cè)彎變形以及角變形的影響控制在最小。另外,在充分考慮以上因素的基礎(chǔ)上,從實際生產(chǎn)企業(yè)的工藝裝備出發(fā),雙腹板縱梁的焊接可以使用雙槍對稱斜角焊的焊接方法。
3.合理控制焊接順序及焊絲位置
在半掛車車架的焊接中,應(yīng)該嚴格控制焊接的順序。在數(shù)控等離子切割下料的過程中,偏吹會影響腹板的切割面不垂直,最后出也導致焊接變形的情況。因此,當完成第一次埋弧焊焊接時,應(yīng)該焊接截面尺寸較大的那一面,然后翻轉(zhuǎn)工件,進行縱梁另一面焊縫的第一層以及第二層的焊接。緊接著再次進行翻轉(zhuǎn)工件,完成第一面焊縫的第二層焊接。同時,還應(yīng)該嚴格控制不同焊接層數(shù)中焊絲的位置。為了空盒子斜角焊焊縫的形成,為了防止咬邊以及焊腳不等邊現(xiàn)象的發(fā)生,由于兩層焊接中焊絲的指向不同,因此,在焊接第一層焊縫時,焊絲應(yīng)該指向焊縫的中間,從而保證焊縫能夠足夠的熔池。在焊接第二層焊縫時,焊絲應(yīng)該上偏翼板的那一側(cè),從而保證焊縫的尺寸以及焊縫成形,從而能有效的避免咬邊等焊接缺陷。
結(jié)語
本文著重分析了半掛車車架的焊接缺陷及質(zhì)量控制措施。在半掛車車架的焊接中,由于受各種因素的影響,會出現(xiàn)車架形狀缺陷以及應(yīng)力和變形的影響。因此,應(yīng)該采取合理的質(zhì)量控制措施,如選用合適的焊接工藝,確定焊接位置及焊接犯法以及合理控制焊接順序及焊絲的位置等,從而不斷促進半掛車車架焊接質(zhì)量的發(fā)展。
參考文獻
[1]高淑.掛拖掛船廂式雙支點側(cè)卸半掛車設(shè)計與開發(fā)[D].青島理工大學,2016.
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[3]吳興華.集裝箱運輸半掛車生產(chǎn)線淺析[J].汽車與配件,2015,12:52-55.
[4]杜文學.淺析半掛車車架的主要焊接缺陷及質(zhì)量控制[J].機械工程師,2014,01:179-180.