一种轨道车辆底架地板焊接工艺的制作方法

本发明设计一种轨道车辆底架地板焊接工艺，属于地铁、城轨等铝合金车体大部件制造技术领域。

背景技术：

底架地板是由多块超长、超宽6系铝型材焊接而成，是地铁、城轨等车体的重要组成部分，由于底架上面承载乘客的重量，下部又悬挂各种设备，是列车各车箱之间牵引传动的重要部件，承受来自车钩、转向架等巨大的冲击载荷，所以底架地板的焊接质量对车辆的安全运行和使用寿命起到至关重要的作用。铝合金在焊接过程中容易产生气孔、未熔合及裂纹等焊接缺陷，且因型材超长、超宽，焊接速度也会受到影响。

技术实现要素：

本发明针对不足，提供一种焊接变形小、焊接质量好且焊接效率高的底架地板焊接工艺。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种轨道车辆底架地板焊接工艺，所述底架地板包括一位侧边梁、二位侧边梁，以及夹在所述一位侧边梁和所述二位侧边梁中间的地板，包括以下步骤：

步骤一：清洗底架地板各型材

依次吊装一、二位侧边梁和中间地板型材，并用金属清洗剂对型材待焊接部位及接口处进行擦洗处理；

步骤二：定位底架地板各型材

首先，用压紧装置将二位侧边梁固定在定位板上；其次，调整各地板型材的端面使其对齐，并调整二位侧边梁的端面与一位侧边梁的端面对齐；接着，从靠近二位侧边梁的一侧逐个插接地板型材，同时，利用角件调节地板型材与二位侧边梁或相邻地板型材之间的间隙，使间隙均匀，并保证后续自动焊引弧端宽度的工艺放量比收弧端宽度的工艺放量小1mm；然后，利用压紧小车进行整体调平，保证相邻地板型材通长方向上的高度差不大于1mm/m；最后，用压紧装置固定一位侧边梁；

步骤三：安装引弧板和收弧板

将引弧板、收弧板的中心与地板型材插接时形成的间隙的中心对齐，并且与型材的上平面对齐，并焊接引弧板和收弧板，并在所述引弧板和收弧板的中心上铣V型坡口；

步骤四：定位焊

纵向按照从引弧端到收弧端，横向按照先焊底架地板中间后焊两边，上下按照先焊上部再焊下部(仰焊)的顺序依次定位、施焊，所述定位焊缝长80～100mm，在长度方向上，所述相邻定位焊缝之间的间隔1000～2500mm；

步骤五：反面自动焊

首先，使用不锈钢钢丝轮打磨待焊焊道，去除氧化膜，打磨完毕后，在4小时内进行自动焊施焊，否则重新打磨焊道；然后，设置I GM自动焊接机器人焊接参数为焊接电流220±10A，电弧电压20±1V，送丝速度10±0.1mm/s，焊接速度为9.17mm/s；最后，按照下列焊接顺序焊接：1)焊接第一焊缝和第四焊缝,2)焊接第二焊缝和第五焊缝,3)焊接第三焊缝和第六焊缝；

步骤六：整体翻转

松开一位侧边梁和二位侧边梁的压紧装置，利用行吊及翻转器将底架地板整体翻转，并吊装至底架地板正面自动焊工装上；

步骤七：底架地板正面焊

按照步骤五中所述，完成底架地板的正面自动焊；

步骤八：底架地板整体调修

对底架地板进行整体调修，保证整体平面度不大于3mm。。

本发明的有益效果是：1)调节间隙的角件是固定不变的，所以各型材之间的间隙是一致的，各铝型材之间间隙均匀解决了焊接填充量增加的问题，最大限度地降低了焊接变形量；2)在自动焊之前先采用定位焊，减少焊接变形；3)设置合理的IGM自动焊接机器人的焊接参数，在保证焊缝根部熔合良好的情况下，提高了焊接速度；4)合理的自动焊顺序，使焊接产生的热量分散，减少焊接变形。

进一步，还包括步骤九：检验

用不锈钢钢丝轮将焊接后的焊道黑灰去除，并检查焊缝是否存在气孔、裂纹、夹渣、咬边等缺陷，在焊缝中存在缺陷的位置，利用V型铣刀加工坡口，并清理干净，进行补焊。

进一步，所述底架地板的各型材在长度方向上的工艺放量为5～12mm。

进一步，步骤二中，一位侧边梁和二位侧边梁的在长度方向上压紧处不少于8处。

进一步，所述步骤三中的坡口的长度不小于30mm，深度在3～5mm之间。

进一步，所述步骤四中，在定位焊之前，还包括利用不锈钢钢丝轮或钢丝刷将定位焊部位的型材去除氧化膜的步骤；定位焊之后，还包括在定位焊缝中心铣坡口的步骤。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：检验能够保证所有焊缝的质量，合适的工艺放量才能保证焊接后产品的尺寸，在定位焊缝中心铣坡口，能够保证后续自动焊焊缝的平整度。

附图说明

图1为本发明中底架地板的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本发明中底架地板反面焊的定位状态示意图；

图4为本发明中底架地板正面焊的定位状态示意图；

在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：1、一位侧边梁，2、地板，3、二位侧边梁，4、第一焊缝，5、第二焊缝，6、第三焊缝，7、第四焊缝，8、第五焊缝，9、第六焊缝，10、V型坡口，11、地板型材插接间隙，12、压紧装置，13、定位板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种轨道车辆底架地板焊接工艺，所述底架地板包括一位侧边梁1、二位侧边梁3，以及夹在所述一位侧边梁1和所述二位侧边梁中间的地板2，如图1-图2所示，包括以下步骤：

步骤一：清洗底架地板各型材

依次吊装一、二位侧边梁1、3和中间地板2型材，并用金属清洗剂对型材待焊接部位及接口处进行擦洗处理；

步骤二：定位底架地板各型材

首先，用压紧装置12将二位侧边梁3固定在定位板13上；其次，调整各地板2型材的端面使其对齐，并调整二位侧边梁3的端面与一位侧边梁1的端面对齐；接着，从靠近二位侧边梁3的一侧逐个插接地板2型材，同时，利用角件调节地板2型材与二位侧边梁3或相邻地板2型材之间的间隙，使间隙均匀，并保证后续自动焊引弧端宽度的工艺放量比收弧端宽度的工艺放量小1mm；然后，利用压紧小车进行整体调平，保证相邻地板2型材的通长方向上高度差不大于1mm/m；最后，用压紧装置12固定一位侧边梁1；

步骤三：安装引弧板和收弧板

将引弧板、收弧板的中心与地板型材插接时形成的间隙11的中心对齐，并且与型材的上平面对齐，并焊接引弧板和收弧板，并在所述引弧板和收弧板的中心上铣V型坡口；

步骤四：定位焊

纵向按照从引弧端到收弧端，横向按照先焊底架地板中间后焊两边，上下按照先焊上部再焊下部(仰焊)的顺序依次定位、施焊，所述定位焊缝长80～100mm，在长度方向上，所述相邻定位焊缝之间的间隔1000～2500mm；

步骤五：反面自动焊

首先，使用不锈钢钢丝轮打磨待焊焊道，去除氧化膜，打磨完毕后，在4小时内进行自动焊施焊，否则重新打磨焊道；然后，设置IGM自动焊接机器人焊接参数为焊接电流220±10A，电弧电压20±1V，送丝速度10±0.1mm/s，焊接速度为9.17mm/s；最后，按照下列焊接顺序焊接：1)焊接第一焊缝4和第四焊缝7,2)焊接第二焊缝5和第五焊缝8,3)焊接第三焊缝6和第六焊缝9；

步骤六：整体翻转

松开一位侧边梁1和二位侧边梁3的压紧装置12，利用行吊及翻转器将底架地板整体翻转，并吊装至底架地板正面自动焊工装上；

步骤七：底架地板正面焊

按照步骤五中所述，完成底架地板的正面自动焊；

步骤八：底架地板整体调修

对底架地板进行整体调修，保证整体平面度不大于3mm。

还包括步骤九：检验

用不锈钢钢丝轮将焊接后的焊道黑灰去除，并检查焊缝是否存在气孔、裂纹、夹渣、咬边等缺陷，在焊缝中存在缺陷的位置，利用V型铣刀加工坡口，并清理干净，进行补焊。

所述底架地板的各型材在长度方向上的工艺放量为5～12mm，这样才能保证焊接后的型材在长度依然能够满足要求。

所述步骤二中，一位侧边梁1和二位侧边梁3的在长度方向上压紧处不少于8处。

所述步骤三中的坡口的长度不小于30mm，深度在3～5mm之间，想要求焊缝的熔深接近。

所述步骤四中，在定位焊之前，还包括利用不锈钢钢丝轮或钢丝刷将定位焊部位的型材去除氧化膜的步骤；定位焊之后，还包括在定位焊缝中心铣坡口的步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。