B型不锈钢地铁端墙制造工艺改进

摘要：天津北车轨道装备有限公司开展了B型地铁不锈钢车体试制项目，由于不锈钢焊接变形量较大，出现端墙平面度超差的问题。通过改进端墙骨架的平面度来有效的控制端墙整体的平面度，改进效果良好，且降低工时，提高生产效率。

关键词：地铁不锈钢；端墙工艺；制造改进

中图分类号：U270 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0087-02

1 端墙结构及制造工艺

天津北车轨道装备有限公司建造了一条不锈钢地铁生产线，通过B型地铁不锈钢车体试制项目对生产线进行验证。本项目试制3辆地铁中间车，车体采用模块化设计，车体钢结构采用的薄壁筒形整体承载结构。焊接方法为手工焊和自动焊，焊接质量执行EN15085认证标准。其中，端墙是其重要的组成部件之一，端墙钢结构如图一所示：

图1

主要由端墙骨架、墙板、补强板、小立柱、端角柱组成、端顶弯梁及端墙小件组成；主要参数：端门口高度：1959mm；端门口宽度：1370mm；端墙高度：2626.7mm；端墙宽度：2789mm；端墙平面度≤2mm/m；

端墙钢结构组装工艺流程图（图2）：

2 存在问题分析及整改方案

根据首辆车端墙试制时发现骨架弧焊处引起的焊接变形较大，影响骨架的主要参数，平面度大于1.5mm/m，想要保证端墙整体平面度2mm/m，符合图纸技术要求，必须严格控制骨架的平面度。

图2

通过分析，对可能造成骨架参数精度的影响因素

如下：

（1）骨架门立柱与门上横梁连接处采用的是不锈钢MAG焊机进行弧焊，由于焊接应力较集中，引起门上横梁变形较大，进而影响骨架平面度；

（2）由于是首车试制车辆，工艺人员在绘制制造图时完全是依据工作经验对设计图纸进行工艺放量，造成制造图纸中个别工艺参数设置存在偏差，影响骨架最终尺寸；

（3）在首车试制过程中，立柱与门上横梁连接处的熔焊焊缝，因工件尺寸约束，焊枪可达性差，导致焊接质量较差，出现焊荫焊漏等现象，需多次打磨后进行补焊，合格后再作无损检测，增加了劳动工时，降低生产效率；

（4）端墙骨架合成工装台位存在诸多问题：由于工装设计不合理影响骨架组焊精度：

骨架中心定位过高，超过了最佳的测量位置，增加了中心定位的难度，导致中心定位精度不准确的问题；

小横梁无定位装置，每次在点焊小横梁时都需要工人进行手扶定位，不仅精度存在一定误差，更存在安全隐患；

端墙下边梁与门槛对接处无支撑定位装置，由于料件板材较薄，焊接过程中易变形，影响骨架整体平

面度；

工装整体缺乏夹紧装置，需要用F型卡子和快卡来进行夹紧固定，造成卡子夹紧位置与骨架点焊机操作行程相互干涉，需人为操作从新固定卡子位置，产生一定误差；

针对以上四点影响因素分析，进行工艺整改方案

如下：

（1）门立柱与门上横梁连接处针对此处焊接部位进行调整：在门上横梁背部增加反变形装置，焊后变形减小，经铆工微调后平面度符合图纸要求，降低工人的调修难度，整改后效果很好；

（2）通过首车试制，待端门口冷却后测量端门口尺寸，发现门口尺寸偏小，由于弧焊应力收缩较大，工艺人员对端门口参数的工艺放量进行重新调整。焊接前端门口尺寸由原来设定的门口高度：1959（+2.5，+3）mm，门口宽度：1370（+1.5，+2）mm，对角线差≤1mm；调整为门口高度：1959（+1.5，+3）mm，门口宽度：1370（+0.5，+2）mm，对角线差≤2mm。第二辆车进行焊接完毕后进行测量，端门口尺寸符合图纸技术要求；

（3）在不能改变设计参数和工具尺寸的前提下，只有提高焊工的操作手法的熟练程度，通过组织焊工进行实战培训，提高焊工技能及熟练度，达到焊缝一次成型，无需补焊，提高生产效率。

第一辆车焊后效果图 第二辆车焊后效果图

图3

（4）结合工装厂家，针对以上不合理的部位进行工艺整改：

在中心定位板上打上一列小孔，寻找最佳位置布置定位线，便于端门口中心线与骨架中心线对齐，提高精度，减少人为误差；通过整改也便于多种车型使用此

工装；

改造前 改造后

图4

加大小横梁支撑定位面，并设置夹紧装置，无需人为手扶操作，提高精度且不存在安全隐患。

如果在端墙下边梁与门槛的对接处设有支撑将无法焊接，通过采用夹板夹紧装置起到固定支撑作用，下面采用一块5mm厚的不锈钢板，上面铣有凹槽，凹槽对准焊接部位，上面用不锈钢板，用快卡进行夹紧，采用此方法，焊接后变形较小。

通过工装厂家增设夹紧装置，对工件起到固定作用，且不影响电焊机行程，无重复操作，提高工作

效率。

3 工艺验证结果

通过对端墙骨架制造的工艺改进，在第二辆车试制中进行验证，端墙骨架的平面度得到了有效的控制，进而端墙的平面度符合技术参数要求2mm/m；在解决技术难点的基础上，缩短工时，降低了工人的劳动强度，提高生产效率。

参考文献

[1] 唐山轨道客车有限责任公司制造技术中心.B型不

锈钢车体试制工艺方案[J].

[2] 不锈钢焊接及质量控制[M].化学工业出版社，

2008.

作者简介：毛明丽（1984—），女，天津北车轨道装备有限公司助理工程师，研究方向：地铁组装。endprint

摘要：天津北车轨道装备有限公司开展了B型地铁不锈钢车体试制项目，由于不锈钢焊接变形量较大，出现端墙平面度超差的问题。通过改进端墙骨架的平面度来有效的控制端墙整体的平面度，改进效果良好，且降低工时，提高生产效率。

关键词：地铁不锈钢；端墙工艺；制造改进

中图分类号：U270 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0087-02

1 端墙结构及制造工艺

天津北车轨道装备有限公司建造了一条不锈钢地铁生产线，通过B型地铁不锈钢车体试制项目对生产线进行验证。本项目试制3辆地铁中间车，车体采用模块化设计，车体钢结构采用的薄壁筒形整体承载结构。焊接方法为手工焊和自动焊，焊接质量执行EN15085认证标准。其中，端墙是其重要的组成部件之一，端墙钢结构如图一所示：

图1

主要由端墙骨架、墙板、补强板、小立柱、端角柱组成、端顶弯梁及端墙小件组成；主要参数：端门口高度：1959mm；端门口宽度：1370mm；端墙高度：2626.7mm；端墙宽度：2789mm；端墙平面度≤2mm/m；

端墙钢结构组装工艺流程图（图2）：

2 存在问题分析及整改方案

根据首辆车端墙试制时发现骨架弧焊处引起的焊接变形较大，影响骨架的主要参数，平面度大于1.5mm/m，想要保证端墙整体平面度2mm/m，符合图纸技术要求，必须严格控制骨架的平面度。

图2

通过分析，对可能造成骨架参数精度的影响因素

如下：

（1）骨架门立柱与门上横梁连接处采用的是不锈钢MAG焊机进行弧焊，由于焊接应力较集中，引起门上横梁变形较大，进而影响骨架平面度；

（2）由于是首车试制车辆，工艺人员在绘制制造图时完全是依据工作经验对设计图纸进行工艺放量，造成制造图纸中个别工艺参数设置存在偏差，影响骨架最终尺寸；

（3）在首车试制过程中，立柱与门上横梁连接处的熔焊焊缝，因工件尺寸约束，焊枪可达性差，导致焊接质量较差，出现焊荫焊漏等现象，需多次打磨后进行补焊，合格后再作无损检测，增加了劳动工时，降低生产效率；

（4）端墙骨架合成工装台位存在诸多问题：由于工装设计不合理影响骨架组焊精度：

骨架中心定位过高，超过了最佳的测量位置，增加了中心定位的难度，导致中心定位精度不准确的问题；

小横梁无定位装置，每次在点焊小横梁时都需要工人进行手扶定位，不仅精度存在一定误差，更存在安全隐患；

端墙下边梁与门槛对接处无支撑定位装置，由于料件板材较薄，焊接过程中易变形，影响骨架整体平

面度；

工装整体缺乏夹紧装置，需要用F型卡子和快卡来进行夹紧固定，造成卡子夹紧位置与骨架点焊机操作行程相互干涉，需人为操作从新固定卡子位置，产生一定误差；

针对以上四点影响因素分析，进行工艺整改方案

如下：

（1）门立柱与门上横梁连接处针对此处焊接部位进行调整：在门上横梁背部增加反变形装置，焊后变形减小，经铆工微调后平面度符合图纸要求，降低工人的调修难度，整改后效果很好；

（2）通过首车试制，待端门口冷却后测量端门口尺寸，发现门口尺寸偏小，由于弧焊应力收缩较大，工艺人员对端门口参数的工艺放量进行重新调整。焊接前端门口尺寸由原来设定的门口高度：1959（+2.5，+3）mm，门口宽度：1370（+1.5，+2）mm，对角线差≤1mm；调整为门口高度：1959（+1.5，+3）mm，门口宽度：1370（+0.5，+2）mm，对角线差≤2mm。第二辆车进行焊接完毕后进行测量，端门口尺寸符合图纸技术要求；

（3）在不能改变设计参数和工具尺寸的前提下，只有提高焊工的操作手法的熟练程度，通过组织焊工进行实战培训，提高焊工技能及熟练度，达到焊缝一次成型，无需补焊，提高生产效率。

第一辆车焊后效果图 第二辆车焊后效果图

图3

（4）结合工装厂家，针对以上不合理的部位进行工艺整改：

在中心定位板上打上一列小孔，寻找最佳位置布置定位线，便于端门口中心线与骨架中心线对齐，提高精度，减少人为误差；通过整改也便于多种车型使用此

工装；

改造前 改造后

图4

加大小横梁支撑定位面，并设置夹紧装置，无需人为手扶操作，提高精度且不存在安全隐患。

如果在端墙下边梁与门槛的对接处设有支撑将无法焊接，通过采用夹板夹紧装置起到固定支撑作用，下面采用一块5mm厚的不锈钢板，上面铣有凹槽，凹槽对准焊接部位，上面用不锈钢板，用快卡进行夹紧，采用此方法，焊接后变形较小。

通过工装厂家增设夹紧装置，对工件起到固定作用，且不影响电焊机行程，无重复操作，提高工作

效率。

3 工艺验证结果

通过对端墙骨架制造的工艺改进，在第二辆车试制中进行验证，端墙骨架的平面度得到了有效的控制，进而端墙的平面度符合技术参数要求2mm/m；在解决技术难点的基础上，缩短工时，降低了工人的劳动强度，提高生产效率。

参考文献

[1] 唐山轨道客车有限责任公司制造技术中心.B型不

锈钢车体试制工艺方案[J].

[2] 不锈钢焊接及质量控制[M].化学工业出版社，

2008.

作者简介：毛明丽（1984—），女，天津北车轨道装备有限公司助理工程师，研究方向：地铁组装。endprint

摘要：天津北车轨道装备有限公司开展了B型地铁不锈钢车体试制项目，由于不锈钢焊接变形量较大，出现端墙平面度超差的问题。通过改进端墙骨架的平面度来有效的控制端墙整体的平面度，改进效果良好，且降低工时，提高生产效率。

关键词：地铁不锈钢；端墙工艺；制造改进

中图分类号：U270 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0087-02

1 端墙结构及制造工艺

天津北车轨道装备有限公司建造了一条不锈钢地铁生产线，通过B型地铁不锈钢车体试制项目对生产线进行验证。本项目试制3辆地铁中间车，车体采用模块化设计，车体钢结构采用的薄壁筒形整体承载结构。焊接方法为手工焊和自动焊，焊接质量执行EN15085认证标准。其中，端墙是其重要的组成部件之一，端墙钢结构如图一所示：

图1

主要由端墙骨架、墙板、补强板、小立柱、端角柱组成、端顶弯梁及端墙小件组成；主要参数：端门口高度：1959mm；端门口宽度：1370mm；端墙高度：2626.7mm；端墙宽度：2789mm；端墙平面度≤2mm/m；

端墙钢结构组装工艺流程图（图2）：

2 存在问题分析及整改方案

根据首辆车端墙试制时发现骨架弧焊处引起的焊接变形较大，影响骨架的主要参数，平面度大于1.5mm/m，想要保证端墙整体平面度2mm/m，符合图纸技术要求，必须严格控制骨架的平面度。

图2

通过分析，对可能造成骨架参数精度的影响因素

如下：

（1）骨架门立柱与门上横梁连接处采用的是不锈钢MAG焊机进行弧焊，由于焊接应力较集中，引起门上横梁变形较大，进而影响骨架平面度；

（2）由于是首车试制车辆，工艺人员在绘制制造图时完全是依据工作经验对设计图纸进行工艺放量，造成制造图纸中个别工艺参数设置存在偏差，影响骨架最终尺寸；

（3）在首车试制过程中，立柱与门上横梁连接处的熔焊焊缝，因工件尺寸约束，焊枪可达性差，导致焊接质量较差，出现焊荫焊漏等现象，需多次打磨后进行补焊，合格后再作无损检测，增加了劳动工时，降低生产效率；

（4）端墙骨架合成工装台位存在诸多问题：由于工装设计不合理影响骨架组焊精度：

骨架中心定位过高，超过了最佳的测量位置，增加了中心定位的难度，导致中心定位精度不准确的问题；

小横梁无定位装置，每次在点焊小横梁时都需要工人进行手扶定位，不仅精度存在一定误差，更存在安全隐患；

端墙下边梁与门槛对接处无支撑定位装置，由于料件板材较薄，焊接过程中易变形，影响骨架整体平

面度；

工装整体缺乏夹紧装置，需要用F型卡子和快卡来进行夹紧固定，造成卡子夹紧位置与骨架点焊机操作行程相互干涉，需人为操作从新固定卡子位置，产生一定误差；

针对以上四点影响因素分析，进行工艺整改方案

如下：

（1）门立柱与门上横梁连接处针对此处焊接部位进行调整：在门上横梁背部增加反变形装置，焊后变形减小，经铆工微调后平面度符合图纸要求，降低工人的调修难度，整改后效果很好；

（2）通过首车试制，待端门口冷却后测量端门口尺寸，发现门口尺寸偏小，由于弧焊应力收缩较大，工艺人员对端门口参数的工艺放量进行重新调整。焊接前端门口尺寸由原来设定的门口高度：1959（+2.5，+3）mm，门口宽度：1370（+1.5，+2）mm，对角线差≤1mm；调整为门口高度：1959（+1.5，+3）mm，门口宽度：1370（+0.5，+2）mm，对角线差≤2mm。第二辆车进行焊接完毕后进行测量，端门口尺寸符合图纸技术要求；

（3）在不能改变设计参数和工具尺寸的前提下，只有提高焊工的操作手法的熟练程度，通过组织焊工进行实战培训，提高焊工技能及熟练度，达到焊缝一次成型，无需补焊，提高生产效率。

第一辆车焊后效果图 第二辆车焊后效果图

图3

（4）结合工装厂家，针对以上不合理的部位进行工艺整改：

在中心定位板上打上一列小孔，寻找最佳位置布置定位线，便于端门口中心线与骨架中心线对齐，提高精度，减少人为误差；通过整改也便于多种车型使用此

工装；

改造前 改造后

图4

加大小横梁支撑定位面，并设置夹紧装置，无需人为手扶操作，提高精度且不存在安全隐患。

如果在端墙下边梁与门槛的对接处设有支撑将无法焊接，通过采用夹板夹紧装置起到固定支撑作用，下面采用一块5mm厚的不锈钢板，上面铣有凹槽，凹槽对准焊接部位，上面用不锈钢板，用快卡进行夹紧，采用此方法，焊接后变形较小。

通过工装厂家增设夹紧装置，对工件起到固定作用，且不影响电焊机行程，无重复操作，提高工作

效率。

3 工艺验证结果

通过对端墙骨架制造的工艺改进，在第二辆车试制中进行验证，端墙骨架的平面度得到了有效的控制，进而端墙的平面度符合技术参数要求2mm/m；在解决技术难点的基础上，缩短工时，降低了工人的劳动强度，提高生产效率。

参考文献

[1] 唐山轨道客车有限责任公司制造技术中心.B型不

锈钢车体试制工艺方案[J].

[2] 不锈钢焊接及质量控制[M].化学工业出版社，

2008.

作者简介：毛明丽（1984—），女，天津北车轨道装备有限公司助理工程师，研究方向：地铁组装。endprint