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客车车体钢结构的焊接工艺

发布者: 发布时间:2016/6/24 10:13:29 阅读:次 【字体:
铁路客车是由车顶、侧墙和端墙的金属薄板构件及底架构件组成的整体承载承薄壁筒体结构。如前民主德国的RW24软卧(座)客车的骨架由Z形钢和角钢组成,外包厚1.5~2.5mm的金属薄板,是一种典型的金属薄板骨架结构。这种结构在制造中因焊接引起的变形表现为不平整、翘曲和皱纹。变形不仅影响客车外表,还会使生产复杂化。

客车焊接变形是由金属板接缝的纵向收缩和骨架接缝的横向收缩引起的。

在组装过程中,板材的不平整可通过下列方法予以减少:对在装配前就有明显原始皱纹纹的热轧纲板,可用滚压矫正法改善或消除,去除车窗区域的焊缝和增加窗框的刚度,取消骨架与板复合结构的定位焊。
正确的焊接顺序能有效地减少组件和客车车体的局部不平整、皱纹及弯曲等焊接变形。对于铁路客车的薄板与骨架,比较理想的焊接顺序为:金属板组合件、骨架组合件、板与骨架组合件。RW24客车车体钢结构就是按照这样的顺序组焊的,即较小的构架组件和薄板组件先预制,然后在焊接夹具上采用搭接焊、角接焊及点焊等拼接成大部件。

25A型客车车体为整体承载全钢焊接无中梁筒形结构,长25500mm,宽3104mm,车顶距轨面高(空车时)约4433mm。外墙板为平板,3mm以下的薄钢板采用Corten-A高强度耐侯钢,大于3mm的厚钢板及主要型材均采用0CLIP耐侯钢。零部件在组焊前均进行预处理和喷丸除锈处理,并涂刷预处理底漆。整个车体钢结构分四个部件即底架、侧墙、端墙、车顶组焊,然后总装配、调平,最后焊上附件。

1.底架:由两端的牵引梁、枕梁、缓冲梁、侧梁、端梁、横梁、波纹地板及车电、制动、给水附件等组焊而成。组焊过程中采用底架液压夹具、底架焊接架、底架翻转机等三套主要工艺装备。底架骨架在底架液压夹具上组装,先放上两端的牵引梁、枕梁、缓冲梁,再放上侧梁、横梁、小横梁等,按下按钮使液压夹头夹紧各梁,定位焊各接缝。焊好枕梁与侧梁的连接焊缝后,装上牵引梁、枕梁上盖板及制动、车电,给水附件,在夹具内完成所有平焊缝的焊接。

用吊具将组焊后的底架骨架放到底架焊接架上焊接枕梁上盖板,矫直侧架,组装波纹越板和正面附件,找正后点焊定位,并焊各正面焊缝。然后将底架吊放、夹紧在底架翻转机上并使底架翻转180°,用样板安装下部附件,并焊接底架下部所有平焊缝。再将底架依次番90°、180°,使底架侧梁垂立于地面,焊接各横向架与侧梁、牵引梁的平角焊缝。将底架翻转至正面朝上,松开夹紧机构,把焊好的地板吊放在焊接架上。烤平沈梁处地板,磨修烤点和焊缝后,补涂底漆,交检脸员检验。

2.侧墙:缝焊前用手提砂轮机清除板边的底漆和磷化膜。用缝焊机将18张钢板焊成2430Omm长的侧墙板。

将缝焊后的侧墙板吊放在侧墙组焊夹具上,用预拉紧装置将墙板拉长6mm左右。将上侧梁、纵向梁、侧柱放在墙板上,找正、压紧后定位焊。用样板组焊侧墙附件,再用窗口钻模钻出窗口切割位置定位孔。将侧墙吊出夹具并翻转后平放在放置架上,以窗口切割位置定位孔为基准,用样板划出窗口切割线。打磨窗边和焊缝后,补徐底漆。经检查合格后交出。

3.端墙:依次将折棚柱、端墙板、上端板、门板、渡板等放入夹具内,定位后点固。随后安装立柱和横梁,找正后点固。用气动压紧小车压紧后焊接各梁柱。再将端墙吊出夹具,翻转成正面向上,组焊其他附件。打磨焊缝后补徐底漆。经检查合格后交出。

4.车顶:先将侧顶板、车顶端部、风机座等组焊成部件,然后吊放在车顶组焊夹具上,定位后夹紧。再安装弯梁、纵向梁、风机座处弯梁、顶板等。将弯梁上平面调平后,把预先用缝焊机拼接为四大块的中顶板依次铺于车顶弯梁和侧顶板上,找正后用拉带将中顶板与弯梁等压紧并定位捍,再焊各部位连接焊缝。

将组焊后的车顶吊放在调整试水胎上,用拉杆、顶板等工具调整车顶宽度,并烤平顶板。经漏雨试脸后,打磨烤点和焊缝,补涂底漆。经检查合格后交出。

5. 钢结构总装配:将底架吊到固定台位上,底架一位端上心盘套入心盘定位销内,便二位端侧梁至测位器两侧尺寸一致。调平底架后画出门柱位置粉线。

将一、二位侧墙分别吊放在底架侧梁上,用垂直定位卡具卡住后,调整两门柱腹板,便至位置线的偏差一致。向枕梁以外的挠度调整器的风缸送风,使枕梁以外的侧柱与侧梁靠紧,同时启动侧墙底边风缸压紧器,压紧墙板与侧梁接缝后,点固内侧角缝。按先顶侧梁、后顶墙板的顺序送风,使墙板,侧柱与侧梁靠紧,用定位器、拉紧器使侧墙与侧梁垂直。用样杆调整窗口高度,定位焊墙板与侧梁角缝后,焊接墙板内侧角焊缝。

将一、二位外端墙吊放在缓冲梁上,用风缸压紧两折棚柱下部,于内侧用拉紧螺杆拉住外端墙上部,使之垂直。调整折棚柱腹板内侧面,使至圆簧座长圆孔边缘距离一致。用拉紧螺杆下拉外端墙,使立柱与缓冲梁靠紧,同时用压紧器使端墙板与缓冲梁贴紧,并点焊固定。

将车顶吊放在侧墙的上侧梁上,调整门柱至顶端横梁内翼面距离,调整车顶边梁,便边梁外侧平齐。调整定位器,保证车体对角线差在公差范围内。用拉杆下拉车顶端部,使之与外端墙各柱靠紧。用端部压紧器使端板与顶端横梁靠紧,并在保证门柱至端角柱距离后点固。

检测车体钢结构宽、高、对角线、挠度、倾斜度等,合格后焊接各连接娜缝。借助样杆、样板组焊门上部和门边组件及水箱梁等附件。

将车体钢结构从固定台位上吊起,在旁承面上加垫板,使之由四个水平旁承面支承住。检测内部尺寸、倾斜度、挠度、牵引梁下垂量、四角高等数值,合格后交出。

客车车体的主要材料由过去的A3钢向轻量化和耐侯性方向发展,大量使用铝合金和耐侯钢,日本还试制不锈钢车辆。对不同的材料、不同的部位,要使用不同的捍接方法。
 
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