一种100%低地板有轨电车底架钢结构防变形焊接方法与流程

本发明涉及轨道客车不锈钢底架钢结构焊接技术领域，具体涉及一种100％低地板有轨电车底架钢结构防变形焊接方法。

背景技术：

底架钢结构是车体钢结构的一个重要组成部分，它承载着车体的自重和运行时的交变载荷，因此底架钢结构的强度至观重要，而强度的提升必然导致整体结构重量提升，这样又导致整体车重的提升，从而影响整车的强度，所以如何降低底架重量而不影响整体强度是生产中一直在探索和研究的问题。

传统的底架钢结构多采用碳钢材料，其优点在于整体强度高，焊接变形小；但碳钢底架容易生锈，抗腐蚀能力弱。针对碳钢易腐蚀的缺点，目前一些有轨电车底架钢结构采用x2crnin18-7奥氏体不锈钢材料，其优点是在满足强度的要求下，具有良好的耐腐蚀、耐高温和抗氧化的特性，但其缺点是焊接变形大。

如图1至图5所示，底架钢结构由端部底架1、牵引梁组成2和钣金结构3组成，端部底架1由上盖板1-1、下盖板、支撑筋、端板等组成，上盖板1-1上安装地板，因此要求整体平面度较高，但是，实际焊接后，上盖板1-1的直接焊接平面度为8mm，不能满足平面度要求。牵引梁组成2由两个牵引梁片2-1、跨接横梁、纵向底板和筋板等组成，牵引梁片2-1由端立板、补强板、筋板等十几块料件拼接而成，焊缝接口多，因此直接焊接后焊接变形大，也不能满足平面度要求。

技术实现要素：

为了解决现有奥氏体不锈钢材料的底架钢结构存在的焊接变形大导致不能满足底架钢结构平面度要求的技术问题，本发明提供一种100％低地板有轨电车底架钢结构防变形焊接方法。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

一种100％低地板有轨电车底架钢结构防变形焊接方法，其包括端部底架的防变形焊接、牵引梁组成的防变形焊接和底架钢结构的防变形焊接；

所述端部底架的防变形焊接过程是：首先，在端部底架的两个上盖板上各点焊九个补偿筋，补偿筋的焊接位置在每个上盖板的上盖板长圆孔的中线位置，补偿筋的长度随上盖板长圆孔的长度进行调整；然后，将上盖板、下盖板、支撑筋和端板通过常规焊接方法进行组焊；最后，将两个上盖板上的十八个补偿筋切除，完成端部底架的防变形焊接；

所述牵引梁组成的防变形焊接过程是：首先，将牵引梁组成的牵引梁片的各对接焊缝间留出1mm间隙进行点固，使得点固后的牵引梁片的整体长度放长16mm；然后，制作反变形垫块组成，将多个矩形垫块呈直线排布且间隔500mm放置在同一个水平面上，中间垫块高度为25mm，从直线的中间向两端每隔500mm，垫块的高度降低5mm；反变形垫块组成制作完成后，将点固后的牵引梁片放置在反变形垫块组成上，再利用多个压紧钳将牵引梁片压紧在反变形垫块组成上，然后，对牵引梁片进行焊接，焊接时由中间向两侧对称分段焊接，焊接后冷却2小时至室温时，将所有压紧钳撤掉，完成牵引梁片的防变形焊接；最后，将牵引梁片、跨接横梁、纵向底板、筋板通过常规焊接方法进行组焊，完成牵引梁组成的防变形焊接；

所述底架钢结构的防变形焊接过程是：在完成上述端部底架的防变形焊接和牵引梁组成的防变形焊接之后，在底架钢结构正装组焊时，在牵引梁组成的底板上部放置1.5吨配重块，焊接时，两名操作者在底架钢结构的一位端和二位端，同时由中间向两边对称焊接，焊接后冷却3小时至室温后，将配重块撤掉；在底架钢结构反装组焊时，在牵引梁组成的底板上部放置10mm反变形垫板并用压紧钳压紧，一位端和二位端的盖板、吊板处分别用压紧钳压紧后，再焊接牵引梁片的端立板与端部底架上下盖板的焊缝，焊接后冷却至室温后，将反变形垫板和压紧钳撤掉，完成底架钢结构的防变形焊接。

本发明的有益效果是：在上盖板的长圆孔中心位置加焊补偿筋，待焊接应力释放后再统一切除，可以保证上盖板焊接后的平面度不大于1.5mm；利用反变形垫块组成，在牵引梁片组焊时做整体反变形处理，使得焊接后的平面度控制在1.5mm以内，并且在底架钢结构组焊时，利用配重块、反变形垫板和压紧钳，使得底架钢结构的焊后平面度符合工艺要求，彻底克服了不锈钢底架钢结构焊接变形大的缺点。

附图说明

图1是底架钢结构的结构示意图。

图2是底架钢结构的爆炸结构示意图。

图3是牵引梁片的主视结构示意图。

图4是牵引梁片的俯视结构示意图。

图5是采用常规焊接法焊接后的牵引梁片的俯视结构示意图。

图6是本发明中将补偿筋与上盖板点固后的端部底架的结构示意图。

图7是本发明中的反变形垫块组成的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1至图7所示，本发明100％低地板有轨电车底架钢结构防变形焊接方法包括端部底架1的防变形焊接、牵引梁组成2的防变形焊接和底架钢结构的防变形焊接。

上述端部底架1的防变形焊接过程是：首先，在端部底架1的两个上盖板1-1上各点焊九个补偿筋4，补偿筋4的焊接位置在每个上盖板1-1的上盖板长圆孔1-1-1的中线位置，补偿筋4的长度随上盖板长圆孔1-1-1的长度进行调整；然后，将上盖板1-1、下盖板、支撑筋和端板通过常规焊接方法进行组焊；最后，将两个上盖板1-1上的十八个补偿筋4切除，完成端部底架1的防变形焊接。焊接时，通过补偿筋4的拉伸抗变形使上盖板1-1焊接后的平面度≤1.5mm，较不使用补偿筋4的平面度提高了4倍。

上述牵引梁组成2的防变形焊接过程是：首先，将牵引梁组成2的牵引梁片2-1的各对接焊缝间留出1mm间隙进行点固，使得点固后的牵引梁片2-1的整体长度放长16mm；然后，制作反变形垫块组成，沿长5000mm范围内将多个矩形垫块5呈直线排布且间隔500mm放置在同一个水平面上，中间垫块高度为25mm，从直线的中间向两端每隔500mm，垫块5的高度降低5mm，即挠度分布为0、5、15、20、25、20、15、10、5、0；反变形垫块组成制作完成后，将点固后的牵引梁片2-1放置在反变形垫块组成上，再利用多个压紧钳将牵引梁片2-1压紧在反变形垫块组成上，然后，对牵引梁片2-1进行焊接，焊接时由中间向两侧对称分段焊接，焊接后冷却2小时至室温时，将所有压紧钳撤掉，完成牵引梁片2-1的防变形焊接；最后，将牵引梁片2-1、跨接横梁、纵向底板、筋板通过常规焊接方法进行组焊，完成牵引梁组成2的防变形焊接。焊接后的牵引梁片2-1的平面度≤1.5mm。

上述底架钢结构的防变形焊接过程是：在完成上述端部底架1的防变形焊接和牵引梁组成2的防变形焊接之后，在底架钢结构正装组焊时，在牵引梁组成2的底板上部放置1.5吨配重块，焊接时，两名操作者在底架钢结构的一位端和二位端，同时由中间向两边对称焊接，焊接后冷却3小时至室温后，将配重块撤掉；在底架钢结构反装组焊时，在牵引梁组成2的底板上部放置10mm反变形垫板并用压紧钳压紧，一位端和二位端的盖板、吊板处分别用压紧钳压紧后，再焊接牵引梁片2-1的端立板与端部底架1上下盖板的焊缝，焊接后冷却至室温后，将反变形垫板和压紧钳撤掉，完成底架钢结构的防变形焊接。