浅析米轨机车司机室钢结构组焊工艺及操作方法

顾欢,陈士恩,恽峰

摘要：

米轨机车司机室钢结构采用多角度立体平面设计结构，要求高、制作难度大；首次试制，无组焊工艺借鉴，人员经验不足。它主要由6mm以下薄板成型后组焊而成，其中影响质量最大的问题就是焊接后蒙皮变形，该问题严重影响着产品质量及整车的美观。为了解决该问题，本人根据多年经验，结合相关资料，以及团队的配合，顺利的完成了组焊试制任务。

图1交检合格的司机室

关键词：米轨机车；司机室； 薄板件矫正

1 米轨机车司机室钢结构的构成

米轨机车司机室钢结构主要由4种部件组焊而成，主要包括左右侧墙装配、前墙装配、顶盖装配、后墙装配以及一些小的零部件构成。其外形尺寸直接影响到机车总组装装配精度及外观质量。

2 司机室工艺分析

米轨机车司机室结构主体材料采用角钢及厚度从1.5-6mm不等的薄钢板组焊而成。司机室工艺流程如图2所示。

（1）原材料准备。由于司机室结构中使用了大量的薄板，使用的Q355GNHE钢板，一般情况下不需作其他处理，但当钢板由于放置较久或保存不当造成表面有浮锈时，在组装前必须进行抛光处理或作退库处理。

（2）备料工序。为了保证零配件组装精度，采用激光切割机对板材进行落料，确保落料尺寸的精度控制在公差范围内；采用锯床对型材进行锯切落料，可保证在锯切面不会形成热切割产生的变形。

（3）成型工序。采用数控折弯机进行折弯操作，针对产品的折弯半径及成型特点，采用不同的折弯模，对于司机室骨架这类u型梁柱件，采用分段模在160t数控折弯机上折弯成型，加工出的产品经过检查合格后流入下工序进行装配。

（4）组装工序。分别在不同的工装台位进行各零部件的装配、焊接、矫正等工作。其中左右侧壁装配和后间壁使用柔性组装平台进行组装，各零部件按要求装配完成后，进入总组装工序。

（5）总组装。完成工艺划分的4大配件的组装、焊接、打磨、矫正等工作，最后进行总组装及焊接。外部焊缝打磨圆滑，可达部位全数煤油渗漏。

（6）产品检查。产品完工后按照检查计划进行工人自检、中检检查，检查合格后作好各项记录，再提交检察员进行检查，检查合格后方可流入下工序。

（7）焊接工艺。针对司机室不同的焊接接头型式，编制了焊缝接头型式清单及对应的焊接WPS，所有焊接必须符合《车体焊接技术条件》。

3 司机室在组焊过程中的难点及解决方法

3.1顶盖装焊，顶盖的结构特殊，多角度的盒型结构对组装带来困难。顶盖的蒙皮拼接焊后易产生焊接变形，顶盖表面凹凸不平，影响整车外观。其次是板材2.5mm焊缝的密封性难以控制，易漏水。经过分析，采用倒装的方法进行组焊操作先拼接蒙皮，后将顶盖骨架中角度难控制的部件在柔性平台上组焊后与蒙皮组焊。顶盖装配完成后先煤油渗漏，确保零漏点后总组装。

顶盖蒙皮焊后打磨平整，做煤油渗漏试验，外喷白色反差剂在蒙皮焊缝上，后翻转顶盖使其倒置，涂刷煤油在蒙皮的拼接焊缝上，静置10分钟后目测外焊缝，若有漏点会在反差剂上显现，打磨漏点处至焊缝根部进行补焊打磨再次试漏，直至检测无漏点完成（一般情况反复3次左右）。

3.2前后墙的装配难点主要是由于其骨架是由8号槽钢手工划线配割后拼焊而成的，单片的平面度不大于2mm难以控制，以及门窗的对角线要求较高相差不超过1mm。因此，在柔性平台是拼焊比较方便，既能有效的控制平面度，还可以随意的夹紧，起到刚性固定的作用焊接不易变形。焊后只需对局部蒙皮进行火焰点状加热矫正既可。

3.3左右侧墙骨架装配在柔性平台上完成，焊后需要矫平，平面度不大于2mm/m2,后蒙皮，蒙皮焊接需要注意：前边、上边先点焊，总成时再满焊，有利于控制侧墙的整体焊接变形，减少矫正的时间。蒙皮焊后需要采用点状火焰加热矫正，平面度不大于2mm/m2。火焰矫正参数见表1，完成的左右侧墙待总组装。

板厚与加热圆点直接的关系(单位mm)
板材厚度	1	2	3	4	5	6
加热点直径	5	12	18	22	25	30

表1

3.4司机室总组装在平台上放地样，既画出司机室底部外形，控制尺寸保证与车架配合精度。如下图3

图3组焊完成的底架

一是吊装左右侧墙，底部点焊固定在地样的相应位置，利用调节螺杆支撑调节侧墙的垂直度。

二是吊装前墙，前墙底部点焊固定在地样的相应位置，两侧与调节垂直的侧墙连接，确保外表圆滑过渡。

三是吊装后墙，控制与前墙之间的宽度尺寸2005mm、及长度尺寸2895mm、对角线两侧一致不大于2mm。上端面平整。

四是吊装顶盖，顶盖四周与个墙体连接平整圆滑过渡。控制高度尺寸22248mm，复测与前墙连接的前窗高度尺寸。

五是总装焊接前对侧门、前窗框增加工艺筋支撑，防止总组焊的焊接变形，确保门框和窗框的尺寸精度。待焊后冷却至常温拆除后外部焊缝打磨圆滑，可达部位全数煤油渗漏。

结束语

通过生产实践的经验，采用上述的操作方法，选择合理的工艺方法，结合生产现场的实际情况设计制作简单有效的工装胎膜可以提高产品的生产效率和产品质量，合格率98%。降低劳动强度和劳动成本。该方法可以满足米轨不同吨位机车的批量生产。

参考文献：

〔1〕刘云龙，焊工实用手册，2009（1）.

〔2〕方洪渊，焊接结构学，2010（4）.

作者简介：

顾 欢（1990-），男，冷作钣金工高级技师，2016年毕业于河海大学机械工程及自动化专业，现中车戚墅堰机车有限公司机车制造中心室结构班长。