步骤一:利用焊接仿真模型,对连接在两根横梁之间的纵向辅助梁以及连接在横梁内
步骤二:根据所述纵向辅助梁和各吊座相对所述横梁所产生的旋转量不同,对所述纵
步骤三:所述纵向辅助梁以及所述各吊座与所述横梁的组装间隙控制在1~2mm;
步骤四:按照对称焊接、相同的焊接方向、先内后外、从中间往两端焊接、先焊正面焊
步骤五:控制焊接参数,并控制每道焊缝宽度不超过10mm,厚度不超过5mm;
步骤二中,所述对所述纵向辅助梁和所述各吊座采用差异化的反变形公差控制,具体
步骤一中,所述连接在横梁内侧和/或外侧的各吊座,包括分别连接在两根所述横梁外
侧的电机吊座、齿轮箱吊座和一对制动吊座,以及连接在其中一根所述横梁内侧的一对扭
对于所述电机吊座,上部留有+2~+3mm的公差,下部留有+3~+4mm的公差;
对于所述齿轮箱吊座,根部无公差,其安装孔预制+1.5~+2.5mm的反变形公差;
对于所述制动吊座,根部无公差,其座板端部预制‑2~‑3mm的反变形公差;
对于所述扭杆安装座,根部无公差,其座板端部预制‑2~‑3mm的反变形公差;
2.根据权利要求1所述的轨道车辆管板结构免调修焊接方法,其特征是,对于所述各
吊座与所述横梁预制后出现根部无间隙,外侧间隙大的情况,采取对圆弧位置优化,使得间
3.根据权利要求1所述的轨道车辆管板结构免调修焊接方法,其特征是,步骤四中,
沿相同的焊接方向,采用对称焊接,先焊所述纵向辅助梁与所述横梁的平焊缝,再焊所
述电机吊座与所述横梁的平焊缝,接着焊所述齿轮箱吊座与所述横梁的平焊缝,再焊所述
制动吊座与所述横梁的平焊缝,对于带有所述扭杆安装座的情况,最后焊所述扭杆安装座
所述后焊立焊缝具体包括,采用由下向上,对称焊接的方式焊接所述纵向辅助梁以及
4.根据权利要求1所述的轨道车辆管板结构免调修焊接方法,其特征是,步骤五中,
控制焊接参数具体包括对所述横梁平焊采取了自动MAG焊接,保护气为80%Ar+20%CO
5.根据权利要求1所述的轨道车辆管板结构免调修焊接方法,其特征是,所述纵向辅
助梁以及所述各吊座与所述横梁的焊缝具体形式包括:所述纵向辅助梁与所述横梁正面焊
缝包括8道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~8道为盖面焊层;所述纵向
辅助梁与所述横梁反面焊缝包括6道,其中,第1道为打底焊层、第2道为填充焊层、第3~6道
为盖面焊层;所述电机吊座与所述横梁的正面、反面焊缝均包括7道,其中,第1道为打底焊
层、第2~3道为填充焊层、第4~7道为盖面焊层;所述制动吊座与所述横梁的正面、反面焊
缝均包括11道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为第一填充焊层、第4~5道为第二填充焊
层,第6~11道为盖面焊层;所述齿轮箱吊座与所述横梁正面、反面焊缝均包括9道,其中,第
1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~9道为盖面焊层;所述扭杆安装座与所述横梁
正面焊缝包括8道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~8道为盖面焊层,所
述扭杆安装座与所述横梁反面焊缝包括6道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊
6.根据权利要求5所述的轨道车辆管板结构免调修焊接方法,其特征是,多层堆焊
由于焊接过程不均匀的加热、冷却,导致焊接结构不可避免的出现焊接变形,焊接
变形常常要通过机械、火焰,或者是两者相结合的方式来进行矫形,从而获得合格的尺寸。
以往,每组横梁的调修时间约2小时(两人),按12辆/天产能规划下,每天浪费48小时;并且
由于机械、火焰调修,使焊接产品母材塌陷,焊缝产生裂纹及组织硬化的风险,影响产品的
一种轨道车辆管板结构免调修焊接方法,可以在一定程度上完成横梁的免调修,快速缩短制造周期,提升
步骤四:按照对称焊接、相同的焊接方向、先内后外、从中间往两端焊接、先焊正面
步骤五:控制焊接参数,并控制每道焊缝宽度不超过10mm,厚度不超过5mm。
为对象,结合焊接仿真技术,通过制定合理的工艺流程、精准的控制标准,辅助以专用工艺
装备,解决了横梁焊接变形问题,实现了轨道车横梁的免调修,非常大地节省了横梁的生产成
本,提升了生产效率,并且由于避免了机械、火焰的调修,使产品质量更加可靠。
根据本发明的一个实施例,步骤一中,所述连接在横梁内侧和/或外侧的各吊座,
包括分别连接在两根所述横梁外侧的电机吊座、齿轮箱吊座和一对制动吊座,以及连接在
的纵向辅助梁以及连接在横梁内侧和/或外侧的各吊座在纵向增加2~3mm的焊接放量。
反变形公差控制,具体包括:对于纵向辅助梁,单侧增加+1.5~+2mm的焊接放量;
对于电机吊座,上部留有+2~+3mm的公差,下部留有+3~+4mm的公差;
对于齿轮箱吊座,根部无公差,其安装孔预制+1.5~+2.5mm的反变形公差;
对于横梁,与纵向辅助梁单件公差统一,纵向单侧增加+1.5~+2mm的焊接放量。
沿相同的焊接方向,采用对称焊接,先焊纵向辅助梁与横梁的平焊缝,再焊电机吊
座与横梁的平焊缝,接着焊齿轮箱吊座与横梁的平焊缝,再焊制动吊座与横梁的平焊缝,对
括:纵向辅助梁与横梁正面焊缝包括8道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第
4~8道为盖面焊层;纵向辅助梁与横梁反面焊缝包括6道,其中,第1道为打底焊层、第2道为
填充焊层、第3~6道为盖面焊层;电机吊座与横梁的正面、反面焊缝均包括7道,其中,第1道
为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~7道为盖面焊层;制动吊座与横梁的正面、反面焊
缝均包括11道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为第一填充焊层、第4~5道为第二填充焊
层,第6~11道为盖面焊层;齿轮箱吊座与横梁正面、反面焊缝均包括9道,其中,第1道为打
底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~9道为盖面焊层;扭杆安装座与横梁正面焊缝包括8道,
其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~8道为盖面焊层,扭杆安装座与横梁反
面焊缝包括6道,其中,第1道为打底焊层、第2~3道为填充焊层、第4~6道为盖面焊层。
根据本发明的一个实施例,多层堆焊时,各焊道间压接,避免焊道间出现尖角,控
立焊夹具;所述平焊夹具包括分别用于定位在两根所述横梁两端的第一V型卡爪,所述第一
V型卡爪沿横向相对设置在转台上,所述立焊夹具包括框架和设于所述框架两端的分别用
于定位在两根所述横梁两端的第二V型卡爪,所述框架的侧边转动连接在焊接变位机上,所
有技术描述中所需要用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以
100:横梁;200:齿轮箱吊座;300:电机吊座;400:纵向辅助梁;500:制动吊座;600:
扭杆安装座;700:优化前间隙;800:优化后间隙;1:纵向辅助梁一端与横梁的平焊缝;2:另
一纵向辅助梁一端与横梁的平焊缝;3:纵向辅助梁另一端与横梁的平焊缝;4:另一纵向辅
助梁另一端与横梁的平焊缝;5:电机吊座与横梁的平焊缝;6:齿轮箱吊座与横梁的平焊缝;
7:一对制动吊座中的一个与横梁的平焊缝;8:一对制动吊座中的另一个与横梁的平焊缝;
9:另一电机吊座与横梁的平焊缝;10:另一齿轮箱吊座与横梁的平焊缝;11:另一对制动吊
座中的一个与横梁的平焊缝;12:另一对制动吊座中的另一个与横梁的平焊缝;13:一个扭
杆安装座与横梁的平焊缝;14:另一个扭杆安装座与横梁的平焊缝;1’:位于下方的纵向辅
助梁与横梁的环焊缝;2’:位于上方的纵向辅助梁与横梁的环焊缝;3’:位于下方的扭杆安
装座与横梁的环焊缝;4’:位于下方的制动吊座与横梁的环焊缝;5’:齿轮箱吊座与横梁的
环焊缝;6’:电机吊座与横梁的环焊缝;7’:位于上方的扭杆安装座与横梁的环焊缝;8’:位
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、
“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置
关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为便于描述本发明实施例和简化描述,而
不是指示或暗示所指的装置或元件一定要有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此
不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相
连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以
是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也能够最终靠中间媒介间接相连。对于本领
域的普通技术人员而言,可以详细情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
“下”可以是第一和第二特征非间接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第
一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或
仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”
可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示
例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书里面,对上述术语的示意性
表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可
以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领
域的技术人员可以将本说明书里面描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征
为了减少制作的完整过程的浪费,降本、提质增效成为焊接件生产的全部过程中最迫切的需求。
各部件与横梁(本实施例以横梁为横梁钢管为例)通过多层多道堆焊连接,并且打磨圆滑过
1)结构复杂,组成零部件多,管板非对称结构,采用多层多道堆焊且焊缝分布密
2)尺寸精度要求高、加工余量小(理论加工量3~5mm),各吊座间相对尺寸多,控制
为此,一方面,本发明实施例提供了一种轨道车辆管板结构免调修焊接方法,其包
步骤一:为了控制变形,利用焊接仿真模型,对连接在两根横梁之间的纵向辅助梁
以及连接在横梁内侧和/或外侧的各吊座在纵向增加焊接放量,需要说明的是,以横梁的延
步骤二:纵向辅助梁上盖板与横梁钢管正面相切,下盖板通过焊缝打磨圆滑过渡,
纵向辅助梁中心相对于横梁钢管中心靠上,因此整个梁体有一个绕横梁钢管向下的弯曲变
形,如图4所示;另外单根横梁钢管外侧,焊接四个吊座(分别为一对制动吊座、一个电机吊
座和一个齿轮箱吊座),各吊座多层多道堆焊与横梁钢管连接,焊接量巨大,横梁钢管产生
向外侧的变形,加上焊接部位集中,如图6所示,梁体产生菱形、扭曲等变形,使梁体变形控
制变得异常复杂。为此,根据各部件相对横梁所产生的旋转量不同,对纵向辅助梁和各吊座
围可以为1~2mm,并且对间隙、坡口不均匀处进行精确研磨,研磨需确保间隙均匀,坡口角
度均匀统一,如图8所示,错误研磨导致坡口不均,采用正确研磨保证坡口均匀,避免焊接填
步骤四:由于横梁钢管外侧焊缝多、焊接量大,横梁钢管向外弯曲变形,所以先焊
接内侧纵向辅助梁焊缝,由于中间电机吊座、齿轮箱吊座焊接量较大,所以先焊电机吊座,
由于纵向辅助梁中心与横梁钢管中心不对称,产生弯曲变形,所以先焊接纵向辅助梁与横
梁钢管之间的正面焊缝;由于平焊缝焊接量大,对变形影响大,所以先焊平焊缝,通用原则
是按照对称焊接、相同的焊接方向、先内后外、从中间往两端焊接、先焊正面焊缝、后焊反面
焊缝,先焊平焊缝、后焊立焊缝的焊接原则进行焊接;焊接具体分为打底焊、填充焊、盖面焊
(遵循一致的焊接顺序),横梁的平焊焊接顺序如图2所示,焊接先后顺序为1到14,分别为1
为纵向辅助梁一端与横梁的平焊缝,2为另一纵向辅助梁一端与横梁的平焊缝,3为纵向辅
助梁另一端与横梁的平焊缝,4为另一纵向辅助梁另一端与横梁的平焊缝,5为电机吊座与
横梁的平焊缝,6为齿轮箱吊座与横梁的平焊缝,7为一对制动吊座中的一个与横梁的平焊
缝,8为一对制动吊座中的另一个与横梁的平焊缝,9为另一电机吊座与横梁的平焊缝,10为
另一齿轮箱吊座与横梁的平焊缝,11为另一对制动吊座中的一个与横梁的平焊缝,12为另
一对制动吊座中的另一个与横梁的平焊缝,13为一个扭杆安装座与横梁的平焊缝,14为另
步骤五:控制焊接参数,并控制每道焊缝宽度与厚度,具体地控制每道焊缝宽度不
本发明实施例的轨道车辆管板结构免调修焊接方法,以轨道车辆管板结构‑‑横梁
为对象,结合焊接仿真技术,通过制定合理的工艺流程、精准的控制标准,辅助以专用工艺
装备,解决了横梁焊接变形问题,实现了轨道车辆横梁的免调修,非常大地节省了横梁的生产成
本,提升了生产效率,并且由于避免了机械、火焰的调修,使产品质量更加可靠,大大缩短制
为了控制变形,结合仿真技术,通过均化、对称热输入,采用各部件作为模块分部
如图1所示,根据本发明的一个实施例,步骤一中,所述连接在横梁100内侧和/或
外侧的各吊座,包括分别连接在两根所述横梁100外侧的电机吊座300、齿轮箱吊座200和一
对制动吊座500,以及连接在其中一根所述横梁100内侧的一对扭杆安装座600,也就是说,
一根横梁100的外侧分别设有电机吊座300、齿轮箱吊座200和一对制动吊座500,另一根横
梁100的外侧分别设有电机吊座300、齿轮箱吊座200和一对制动吊座500,该根横梁100的内
侧还设有一对扭杆安装座600;具体地,一对制动吊座500位于横梁100的两端,电机吊座
300、齿轮箱吊座200位于该对制动吊座500之间,为了能够更好的保证连接的可靠性,纵向辅助梁400包
根据本发明的一个实施例,步骤一中,利用焊接仿线内侧和/或外侧的各吊座在纵向增加2~3mm的焊接
根据本发明的一个实施例,步骤二中,所述对纵向辅助梁400和各吊座采用差异化
的反变形公差控制,具体包括:对于纵向辅助梁400,单侧增加+1.5~+2mm的焊接放量;
对于电机吊座300,上部留有+2~+3mm的公差,下部留有+3~+4mm的公差;
对于齿轮箱吊座200,根部无公差,其安装孔预制+1.5~+2.5mm的反变形公差;
对于制动吊座500,根部无公差,其座板端部预制‑2~‑3mm的反变形公差;
对于扭杆安装座600,根部无公差,其座板端部预制‑2~‑3mm的反变形公差;
对于横梁钢管,与纵向辅助梁400单件公差统一,纵向单侧增加+1.5~+2mm的焊接
需要说明的是,Z向为垂向,Y向为纵向,X向为横向,X、Y、Z组成空间坐标系。
根据本发明的一个实施例,由于反变形的预制,各吊座绕横梁钢管有个旋转角度,
如果按设计理论圆弧位置,就会产生图9所示根部无间隙,外侧间隙大的情况,即优化前间
隙700,加剧焊接变形,以电机吊座300为例,所以要电机吊座300对单件圆弧位置优化,使
得间隙均匀,图10所示,为优化后间隙800;其余齿轮箱吊座200、制动吊座500及扭杆安装座
600按相同的控制方式控制。从而,对于各吊座与横梁100预制后出现根部无间隙,外侧间隙
沿相同的焊接方向,采用对称焊接,对于横梁的正面,先焊纵向辅助梁与横梁的平
焊缝,此处包括沿焊接方向上,先焊在焊接方向上最近的纵向辅助梁,然后焊另一个纵向辅
助梁,再焊电机吊座与横梁的平焊缝,接着焊齿轮箱吊座与横梁的平焊缝,再焊制动吊座与
如图3所示,所述后焊立焊缝包括,采用由下向上,对称焊接的方式焊接纵向辅助
梁以及各吊座与横梁的环焊缝,具体焊接顺序为1’~8’,1’为位于下方的纵向辅助梁与横
梁的环焊缝,2’为位于上方的纵向辅助梁与横梁的环焊缝,3’为位于下方的扭杆安装座与
横梁的环焊缝,4’为位于下方的制动吊座与横梁的环焊缝,5’为齿轮箱吊座与横梁的环焊
缝,6’为电机吊座与横梁的环焊缝,7’为位于上方的扭杆安装座与横梁的环焊缝,8’为位于
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