地铁转向架焊接质量提升

徐西振商浩郭文俊

摘要：随着城市轨道交通的快速发展，地铁越来越受到各城市人民的追捧。地铁转向架作为列车运行的重要组成部分，其质量要求不言而喻。焊接构架作为转向架的主干结构，焊接质量的管控直接影响到了焊接构架的结构强度。本文针对地铁转向架构架的焊接过程进行分析，优化目前的焊接生产过程，为构架质量提升提供参考。

关键词：地铁转向架；焊接工艺；优化分析；质量提升

1.引言

焊接构架作为地铁转向架的主干结构，承载着制动装置、驱动装置、牵引装置等一系列零部件，保证焊接构架的焊接质量能够有效的提升转向架整体质量水平。由于城市轨道的运行环境差异，转向架结构存在着大小不同的差异，目前常用的焊接构架采用“H”型构架结构。整个焊接构架由轴箱定位装置，侧梁，盘形制动吊座，横向减振器，纵向梁，横梁，牵引拉杆座等部件组成，如图1所示。

2.焊接过程

焊接是指利用高压、高温等方式使金属或者其他热塑性材料接合的制造技术，一般采用熔焊、压焊或者钎焊等途径达成。

2.1人员资质

焊接属于生产作业中的特殊过程，焊接质量在运行过程中才会呈现出来。操作特殊过程的员工必须进行焊接资格培训，取得相应的理论及操作岗位证才能够持证上岗操作。

2.2施工准备

地铁车辆转向架目前采用的材料有Q235-A,Q235-B,ZG230-450等，在组焊前需要确认组装顺序是否正确，各组装件尺寸是否符合要求。焊接前需要对零部件焊缝两侧进行处理，焊缝两侧20mm范围内打磨至露出金属光泽，不得有油污、锈蚀、油漆等；测量确认坡口尺寸符合工艺要求；焊机性能是否良好，焊丝是否符合要求。

2.3焊接工艺操作

焊接工艺的管控，首先需要具有完备的焊接工艺文件，工艺文件中对焊接参数尺寸要求尽可能的细化。焊接工艺要求中特别需要注意的是减少焊缝数量，采用小焊脚尺寸的焊缝，禁止不要出现密集的焊缝交叉等。例如横梁组成的焊接，由于结构复杂、焊接易变性等导致该焊接成为一个难点。优化工艺操作，编制详细合理的焊接操作工艺流程约束员工操作过程。规定每条焊缝的焊接顺序及工艺参数，要求道间温度不能高于200℃，坡口深度为10mm，整体焊接保证对称焊接，先焊接纵向梁固定结构增大横梁组成整体刚度等。

3.焊缝检测

焊接完成后，由于无法目视焊缝内部情况，导致无法确认内部是否存在缺陷，常见的缺陷有气孔，夹渣，未融合，裂纹等情况。针对以上提出的缺陷目前一般采用磁粉探伤或者超声波探伤进行检测。

3.1磁粉探伤

磁粉探伤法是利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用的方法显现焊缝缺陷。在焊缝完成后，将磁粉液涂抹于焊缝处，若焊缝存在焊接缺陷，则会有明显的缺陷形状出现，如图2所示。

3.2超声波探伤

超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处通过边界反射凸显缺陷位置的方法。焊缝完成后，利用超声波探伤仪对焊缝进行探伤，若焊缝出现未融合等情况时会反馈给超声波探伤仪。

3.3焊缝处理

经过探伤过后，如果出现焊缝存在缺陷时，比如气孔、夹渣等，则需要进行焊缝返修处理。如果缺陷仅存在与构架表面，可以使用工具进行打磨直至缺陷消失，如果存在于焊缝内部，则需要对焊缝进行打磨坡口二次焊接修复。如果出现缺陷过多或无法修复的情况，该零部件直接进行报废处理。

4质量提升

4.1提升操作人员技能水平

由于转向架结构复杂，很多焊缝存在的部位无法实现机械手的自动焊接，只能采用人工焊接的情况，所以提升操作人员整体技能水平有利于提升焊接质量，不定期进行理论知识培训，进行操作能力的竞赛比拼形式也有利于员工进一步提升自己的操作技能。

4.2提高自动化焊接水平

人工操作采用感觉辨识，存在着极大的风险，提升自动化覆盖率，使用机械手编程操作能够有效的避免人为因素的失误导致的焊接缺陷的产生。自动化设备的运行服从于程序的设定，只要把程序设定完善，设备可以在极小的误差的情况下完成焊缝的焊接。

4.3提升探伤覆盖面

探伤是有效的辨识焊缝质量的操作手段，由于转向架焊缝数量庞大，导致焊缝无法实现100%的覆盖，建议在一定基础上尽量提升探伤的覆盖面，能够有效的抑制焊缝存在的质量缺陷。目前采用的磁粉探伤以及超声波探伤都能够很好的辨识焊缝缺陷，进一步提升覆盖面能够更好确保焊接构架的焊接质量。

4.4优化工艺

工艺水平的提升能够有效的约束员工规范作业。细化工艺操作流程，建立完善的工艺操作体系，使员工能够尽可能的不需要思考的完成现场焊接操作。优化焊接顺序，设计焊接辅助工装，使员工能够更好的完成转向架焊接操作。

5总结

焊接构架作为转向架上最为重要的组成部分，其焊接质量的好坏直接决定了转向架运行的安全性与平稳性。本文针对于目前地铁焊接构架操作的一般过程，分析了焊接过程中的人员资质要求、施工准备、焊接工艺操作、焊缝检测等过程，提出了提升操作人员技能水平，提高自动化焊接水平，提升探伤覆盖面，优化工艺等质量提升的手段，希望可以为焊接构架质量提升提供参考。

参考文献

[1]刘志平，崔岩.地铁车转向架焊接工艺[J].《焊接技术》第40卷第8期2011年8月

[2]费燕红，陈陟悠.转向架构架横向管组成焊接工艺研究[J].机车车辆工艺第6期2006年12月