倪宇峰　賈榮輝　郭文俊

摘 要：本論文主要介紹了一種小直徑螺紋通孔的焊修方法，針對(duì)轉(zhuǎn)向架生產(chǎn)檢修過程小直徑螺紋通孔焊修的焊接難度較高，焊接缺陷較多的問題，從螺紋孔直徑和通孔結(jié)構(gòu)兩方面分析了問題存在的原因，并提出了擴(kuò)孔和底部增加焊接墊片的改善方法，解決了焊接難度較大，焊接缺陷較多的問題，有效提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：螺紋孔焊修;焊接缺陷;工藝改善

0.引言

轉(zhuǎn)向架構(gòu)架組成作為機(jī)車車輛行走部的骨架，起到關(guān)鍵的承載和連接的作用，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，且對(duì)焊接質(zhì)量要求較高，在實(shí)際生產(chǎn)和檢修過程中易出現(xiàn)各類問題，其中螺紋孔與螺栓不匹配，或螺紋孔內(nèi)部出現(xiàn)傷絲等情況，通常需要使用焊修的方式對(duì)螺紋孔填充，然后進(jìn)行攻絲，但螺紋孔一般尺寸較小且多為通孔結(jié)構(gòu)，直接焊接的難度較大且產(chǎn)生的焊接缺陷較多，易造成探傷不合格，影響產(chǎn)品質(zhì)量[1，2]。

1.問題現(xiàn)狀

在轉(zhuǎn)向架實(shí)際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)制動(dòng)缸安裝座螺紋孔與安裝螺栓螺紋的螺距不匹配，從而導(dǎo)致安裝螺栓不能正常安裝，目前具備該螺紋孔的構(gòu)架已生產(chǎn)18個(gè)，為節(jié)約成本和降低損耗，決定對(duì)其進(jìn)行焊補(bǔ)后攻絲。使用傳統(tǒng)焊修方法通過工作試件對(duì)焊縫內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)圖中所示未融合，夾渣等缺陷，經(jīng)多次嘗試，判定傳統(tǒng)的焊修方式不可行。

2.焊接缺陷原因分析及工藝改善

2.1 缺陷原因分析

該螺紋孔徑僅為30 mm而焊槍直徑最小為22 mm，焊縫空間深且狹小，人員在焊接過程中要求焊槍轉(zhuǎn)換角度較快，且在焊接過程中焊槍噴嘴會(huì)阻擋觀察熔池，對(duì)員工操作水平要求較高，是造成焊接缺陷的一大原因[3]。

此外該螺紋孔為通孔結(jié)構(gòu)，焊槍在螺紋壁處起弧容易產(chǎn)生未熔合的焊接缺陷，且在焊接過程中容易出現(xiàn)熔滴滴落的問題，焊接的難度較大。

2.2相應(yīng)工藝改善

為解決螺紋孔較小，焊槍難以深入造成的操作不便，設(shè)計(jì)對(duì)原螺紋孔進(jìn)行擴(kuò)孔處理，擴(kuò)孔后焊槍的擺動(dòng)和旋轉(zhuǎn)更加容易，更便于焊接人員操作。

為解決焊接過程中容易出現(xiàn)熔滴從螺紋孔滴落的問題，設(shè)計(jì)在焊接前將一塊帶坡口的焊接墊板通過支撐工裝放置在螺紋孔底部，并采用單點(diǎn)點(diǎn)固的方式將焊接墊片固定在螺紋孔底部，焊接過程中由墊板中心起弧，可有效避免焊接時(shí)的熔滴滴落并減少焊接缺陷。

3.工藝流程及焊修結(jié)果

3.1工藝流程

本次焊修及加工的主流程為：擴(kuò)孔→焊補(bǔ)→打磨→脫漆→加工→攻絲、溜絲、清理、打磨→探傷，各流程的具體施工要求如下。

擴(kuò)孔：對(duì)原制動(dòng)缸安裝座螺紋孔由M30×3.5-6H擴(kuò)孔至Φ35。

焊補(bǔ)：①焊補(bǔ)前需要對(duì)制動(dòng)缸安裝座螺紋孔焊接區(qū)域周邊打磨部位、螺紋孔、加工部位等進(jìn)行防護(hù)，防止焊接、打磨飛濺對(duì)其造成損傷;焊接前注意對(duì)焊接位置及周圍進(jìn)行清理，清除焊接區(qū)域內(nèi)影響焊接質(zhì)量的油漆、水、油污、鐵屑等雜質(zhì)。②為保證焊接質(zhì)量，焊接前在Φ35孔底部增加Φ31周邊55°坡口的焊接墊板。③采用MAG焊進(jìn)行補(bǔ)焊，焊絲采用CH2-50C6，焊接電流：1層（170-190）A、二層及以上（200-220）A;焊接電壓：一層（19-21）V，二層及以上（24-26）V;保護(hù)氣體為80% Ar+20%CO2，氣體流量為（18～22）L/min。 ④嚴(yán)格控制層間溫度不大于200℃。焊補(bǔ)過程中每焊完一層都要使用風(fēng)鏟對(duì)焊層進(jìn)行清理，風(fēng)鏟還起到去應(yīng)力的作用，每層清理完成后目視檢查焊縫表面無缺陷。⑤焊接完成后對(duì)母材進(jìn)行清理，目視檢查焊縫及母材表面無缺陷。

打磨：焊接后進(jìn)行打磨，保證焊補(bǔ)部分與周邊母材圓滑過渡，打磨盡量不要傷母材。

脫漆：為保證焊接質(zhì)量，對(duì)于已完成底面漆的轉(zhuǎn)向架要對(duì)焊接部位周圍進(jìn)行脫漆處理后才能焊接。

加工：對(duì)制動(dòng)缸安裝座重新加工出M30×2-6H螺紋孔。

攻絲、溜絲、清理、打磨：為保證螺紋孔質(zhì)量，對(duì)加工好的螺紋孔進(jìn)行手工攻絲、溜絲、清理和打磨。

探傷：對(duì)除螺紋部分之外的加工部位進(jìn)行磁粉探傷檢查，要求探傷部位不得有缺陷痕跡顯示。

3.2焊修結(jié)果

采用上述工藝對(duì)舊螺紋孔進(jìn)行焊修和加工，經(jīng)探傷檢查，18個(gè)構(gòu)架共計(jì)36個(gè)孔，一次探傷合格。在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)避免了因螺距不符問題造成的工件報(bào)廢，降低了對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度的影響。

4.結(jié)語

本文針轉(zhuǎn)向架小直徑螺紋通孔焊修難度較高，焊修后存在較多焊接缺陷的問題進(jìn)行了工藝改善，通過擴(kuò)孔和底部增加焊接墊片的方法解決了焊修過程中焊槍擺動(dòng)、旋轉(zhuǎn)困難以及熔滴滴落的問題，降低了焊修過程中的操作難度，提升了焊接質(zhì)量，本文還對(duì)焊修過程中需要注意的項(xiàng)點(diǎn)及焊修后相關(guān)的加工流程進(jìn)行了全面的介紹，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)具有較大的參考意義。

參考文獻(xiàn)

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[2] 龍占云， 張罡. 焊接缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響[J]. 無損探傷（03）：10-13+20.

[3] 楊敏杰， 賈榮輝， 商浩， et al. A型地鐵側(cè)梁密封焊縫焊接工藝優(yōu)化[J]. 科技與創(chuàng)新， 2017（5）：124-125.