《大型薄板箱体焊接变形的工艺控制》
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[摘 要]本文从工艺控制的角度出发,通过介绍一种悬挂于车下的大型动车组电器薄板箱体在焊接过程中可采用的工艺控制方法预防和控制焊接变形,满足产品高质量高防护等级要求,可实现对产品的外形和关键部位尺寸控制,产品质量的保证,降低人工装配及调校的工作量.
[关键字]焊接变形 工艺控制 预防
中图分类号：TN249；TG456.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）03-0076-01
引言
传统的轨道交通装备结构件焊接方式由于不可避免的焊接变形,特别是大型薄板件焊接变形大,焊接变形得不到有效控制,产品质量无法保证,需要耗费大量的时间进行后工序的调校控制及返工处理,造成生产效率和质量低下,产品生产成本高.通过在前期工艺分析和准备,采取有效的工艺控制方法进行预防和控制焊接变形,可起到事半功倍的效果.
1大型薄板箱体结构工艺分析
动车组薄板电器箱体外形为长5米*宽4米*高0.8米,产品主要为1.5mm、2mm薄板箱体焊接为不锈钢与碳钢混合的薄板件柜体,焊接变形非常大,同时不同材质焊接各处变形不一,更加增加了控制难度.有8个承重吊轴,整个平面度、平行度、尺寸公差要求控制在1mm.21个单个腔体,其箱体内部很多元器件安装平面度、尺寸公差基本都是±1mm.箱体需要做负压试验保证密封性能.箱体类外观质量要求高,蒙皮顶面、底面由多种板材拼接为一体的超大平面控制在3mm以内.
由于设计的焊缝非常多,很多为双面焊接,柜体焊接完后变形很大,如果不对焊接变形进行控制,难以保证满足如此多而高的质量要求,造成密封试验无法通过、器件安装不上.
2.工艺控制方法一：下料放量
为控制焊接变形,保证满足高质量要求,通过分析并考虑整个柜体各个方向、配件的收缩放量控制,给焊接收缩变形留有余量,可以通过对零件、骨架进行放量,将其他反应到对应的零部件在下料时进行相应的尺寸放量处理.一般遵循对长宽高方向进行放量,在放量时受影响的部件只对两端部放量,尽量避开安装孔距.放量可结合制作经验进行,如屏柜类产品外形尺寸不大于400时,一般可不进行工艺放量；产品外形尺寸超过400但不大于1000时,工艺放量尺寸为2mm；产品外形尺寸超过1000到2000时,进行工艺放量4mm；产品外形尺寸超过2000到3000时,进行工艺放量6mm；产品外形尺寸超过3000时,由于涉及各类安装关系及精度等级要求,工艺放量需根据实际情况进行确定.
3.工艺控制方法二：激光打影
将配件的位置反馈到下料图纸上,在激光下料时进行打影.运用激光打影工艺,可大大减少手工划线工作量及划线误差、错误,提高工作效率和产品质量.
激光打影位置精准,特别适用于配件上的扎线杆、焊接螺柱等的定位,同时可进行有效的防错防呆控制,预防漏焊的现象.
4.工艺控制方法三：孔内留筋
箱体部分薄板件有些位置需要开大的孔,同时孔周边有平面度要求的可在下料时对孔内进行预留几条窄筋,将原本要切除的部位仍在本体上形成联通一体,焊接后进行切除.可有效的防止孔位置周边的焊接变形,减少后续调校工作量和质量.
5.工藝控制方法四：设计工装
分析整个箱体关键位置要求,根据箱体关键位置有安装孔距要求的、有安装平面度要求的等位置设计相试用的工装类型,在焊接前固定装夹在产品零件上,直至施焊完成后待柜体冷却,保证其焊接尺寸,控制其焊接变形.通过焊接工装夹具有效的控制柜体焊接过程中的随意变形,确保了箱体的安装尺寸和良好的外观效果.工装类型考虑以下几种：
5.1立体工装
箱体内部件空间、方向有安装配合关系的时候,设计立体工装进行安装保证.
5.2焊接样板
箱体平面部位安装孔距要求的位置,按照图纸尺寸设计大于螺栓孔0.1～0.2的公差安装孔板厚当选用可激光切割的5mm至8mm的中间部位适量挖空留筋,保证强度由可减少重量方便安装.
5.3双面夹紧工装
箱体有平面度要求,以及平面位置中空,焊接变形后不好调校,可利用箱体各面上的孔设计安装平面双面夹紧工装装夹焊接,预防控制焊接变形.
5.4工装刻字与立体制作指导书对应
工装标识激光刻印编号,按照工序分配到各台位,装配位置与3D立体制作指导书对应,能快速有效的指导车间装配运用.
运用效果：
6.工艺控制焊接变形效果
通过工艺控制方法对焊接箱体进行控制,在外观美观度,安装尺寸公差,平面度控制方面都有明显的效果.即保证焊接质量,又能满足质量要求.
7、结论
对于薄板类焊接箱体,在焊接过程中可采用的工艺控制方法即可预防和控制焊接变形,减少焊后的调校工作量,同时可进行防错防呆,实现工艺保障能力升级,降低劳动强度,提高工作效率,改善作业环境.
参考文献
[1]李占文,李树立.焊接结构变形控制与矫正.化学工业出版社,2008.
[2]傅荣柏.焊接变形的控制技术.机械工业出版社,2006.
[3]陈祝年.焊接工程师手册.机械工业出版社,2002.
[4]邢晓林.焊接结构生产.化学工业出版社,2004.
结论,上文是大学硕士与焊接变形本科焊接变形毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料，关于免费教你怎么写焊接变形和箱体和薄板方面论文范文.
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