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DF8B內(nèi)燃機(jī)車車底架柴油機(jī)梁是車底架的主要箱型結(jié)構(gòu)件,如圖1所示,其承載柴油機(jī),所以在機(jī)車運行中承受靜載荷和動載荷,整個結(jié)構(gòu)件是由板材焊接而成,所以焊接工序直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。本文主要結(jié)合機(jī)粱實際生產(chǎn)詳述其焊接工藝,通過選擇合理的焊接參數(shù),焊接前檢查、準(zhǔn)備,選擇正確的焊接方向,正確的收弧方法,焊后檢查來保證焊縫質(zhì)量,通過選擇合理的焊接順序、同時施焊、分段退焊來控制焊接變形。
柴油機(jī)梁材料為16Mn和Q235A,板厚以6mm到12mm為主, 為普通的碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,焊接性良好。
為了獲得良好的焊縫成形及焊接質(zhì)量,重要的是應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的板厚、焊縫所處位置及裝配情況來選擇與之匹配的焊接參數(shù)。經(jīng)過反復(fù)試驗,最終調(diào)試出一組合理的焊接參數(shù),見表1。
表1 調(diào)試出的合理焊接參數(shù)
柴油機(jī)梁的焊縫基本都是平角焊縫。
⑴對于K<8mm的焊縫,均采用單層單道焊透的方法,工藝參數(shù)如表2所示。
表2 單層單道焊透法工藝參數(shù)
⑵對于K≥8mm的焊縫,采用多層多道焊來保證焊角的尺寸(圖2),以焊角8mm為例,工藝參數(shù)見表3。
表3 多層多道焊工藝參數(shù)
由于板材上油漆、鐵銹、污染物等物體會使焊縫中產(chǎn)生氣孔、未熔合等缺陷,所以組裝之前,對來料必須進(jìn)行檢查并進(jìn)行清理和打磨。在坡口兩側(cè)各25mm內(nèi)要打磨干凈,直至露出金屬光澤。目前對于浮銹主要采用鋼絲刷刷除、風(fēng)磨輪等進(jìn)行打磨,嚴(yán)重銹蝕的話則需要噴丸,以達(dá)到清除油銹、以及影響焊接的各種污染物的目的。
焊接時,還要選擇正確的焊接方向,注意焊槍的位置和角度,如圖3、圖4所示。
焊接結(jié)束時,應(yīng)保證收弧處的質(zhì)量,在收弧處應(yīng)多添加焊絲,待弧坑填滿后逐漸拉長電弧而實現(xiàn)滅弧,電弧熄滅后繼續(xù)送氣10~15秒,以避免弧坑裂紋、氣孔的產(chǎn)生。
焊后還要進(jìn)行必要的清理、修形和自檢。自檢主要檢查焊縫是否清潔、是否完整,是否滿足圖紙要求。對焊趾處進(jìn)行打磨以降低應(yīng)力集中。打磨焊接接頭,去除飛濺、毛邊等。
由于不均勻的加熱和冷卻,導(dǎo)致焊接后焊接件都有不同程度的變形,變形會使產(chǎn)品幾何尺寸無法保證,從而影響其使用。因此一定要最大限度的控制焊接變形。下面是控制焊接變形的方法。
采用合理的焊接順序,對于控制焊接變形尤為重要。一般來說,將箱型結(jié)構(gòu)件通過定位焊組裝成一個整體,增加結(jié)構(gòu)件的自身剛度,然后再焊接可以減少變形。另外焊接柴油機(jī)梁內(nèi)腔隔板時,可選用由內(nèi)到外,先焊短焊縫再焊長焊縫、先焊對接焊縫后焊角焊縫的方法,減小結(jié)構(gòu)件自身約束,最大程度的減小焊接變形。
隨著結(jié)構(gòu)剛性不斷地提高,一般先焊的焊縫容易使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形。所以當(dāng)結(jié)構(gòu)具有對稱布置的焊縫時,應(yīng)盡量采用對稱焊接,能有效地減小焊接的變形。如圖5所示的對稱零件,如果先對稱焊1、2位置,然后再焊3、4位置,將能達(dá)到減少焊接變形的目的。
焊接柴油機(jī)梁長角焊縫時,為了減少焊接熱量的累積,可采用分段退焊方法,減少焊接變形。
質(zhì)量是企業(yè)的生命,好的產(chǎn)品質(zhì)量是市場的通行證。只有提高產(chǎn)品的焊接質(zhì)量才能增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品在市場中的占有率。只有在焊接前對產(chǎn)品進(jìn)行檢查、清理打磨、裝配時選擇合理的裝配焊接順序,控制焊接變形,焊接時按焊接作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行焊接,才能保證產(chǎn)品的焊接質(zhì)量,提高產(chǎn)品的競爭力。