WIQ-2LP MK2型集装箱平车钢结构制造工艺

2014-04-21孙宏宇邓春香

机械工程师 2014年2期

孙宏宇，邓春香

（1.齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司二货车间，黑龙江齐齐哈尔161002；2.黑龙江轨道交通装备高级技工学校,黑龙江齐齐哈尔161002）

0 引言

WIQ-2LP MK2型集装箱平车是齐车公司根椐澳大利亚市场需求设计的集装箱平车，是运输集装箱和矿石吊桶的专用车。该车为底架承载结构（端梁和横梁上的锁座集中承载），底架由中梁、枕梁、端梁、横梁等组焊而成。主要板材件采用Q450NQR1高强度耐候钢，其余采用09CuPCrNi-A耐大气腐蚀钢；车体上的铸钢件如一体冲击座和后从板座等采用TB/T2942的B级铸钢；上心盘采用25Mn锻制。现将其钢结构主要组焊工艺介绍如下。1 中梁组成制造工艺

1.1 中梁组成结构分析

中梁组成结构见图1。中梁组成由中梁腹板、冲击座、后从板座、中梁下盖板、中梁上盖板、中梁隔板、底板、上心盘、中间垫板等件组成。中梁上、下盖板、腹板采用材质为Q450NQR1的高强度耐候钢板，其屈服强度为450MPa。其余采用09CuPCrNi-A耐大气腐蚀钢，一体冲击座和后从板座等采用TB/T2942的B级铸钢；盘采用25Mn锻造上心盘。

图1 中梁组成

1.2 组装工艺分析及工艺措施

中梁组成组装质量是整车生产的关键之一，中梁组成的旁弯、枕心间挠度、牵引梁下垂决定了底架的挠度及组装精度。主要技术要求为：中梁组成的长度为13 350±10 mm，枕心距为9 150±8 mm，中梁矫正后挠度±2 mm，牵引梁上翘量2～5 mm，心盘横向间隙不大于0.5 mm；全长旁弯控制在8 mm内，每米波浪弯不大于3 mm。为达到上述要求，主要采取以下方式进行控制：1）在上、下盖板、腹板下料时全长工艺加长10 mm保证焊后长度尺寸。2）在腹板下料时考虑到挠度变化预制合适的挠度及下垂。3）中梁组对采用专门组对夹具保证组对时的中梁腹板的垂直度及高度差。

1.3 焊接工艺难点及工艺措施

1）工艺难点分析：（1）箱形中梁焊缝多焊接变形不易控制。（2）该车中梁上盖板与中梁腹板外侧坡口的焊缝允许局部2 mm未焊透，该坡口焊缝按GB/T11345的要求进行超声波10%抽探。其检验等级为A级，评定等级为Ⅲ级，上盖板与腹板为单面焊据所以难度较大。

2）工艺措施：（1）通过上盖板的反变形控制上盖板的焊后平面度，在相应重要位置采用工艺支撑保证焊后的变形，并通过在不同台位检测控制中梁的挠度及旁弯。（2）在腹板处开不超过1 mm钝边的坡口保证焊透。

1.4 中梁组成制造工艺流程

中梁腹板和上、下盖板拼接→调平→探伤→腹板号料→腹板件组对→中梁组对→中梁焊接→后从板座、冲击座组装→中梁上盖板组对→中梁翻焊→枕梁下盖板（中）及心盘组对→中梁铣铆→中梁矫正→中梁交验。

2 底架组成制造工艺

2.1 主要技术要求

底架组成后，长度偏差为±10 mm，宽度偏差±5 mm，底架对角线不大于12 mm，同一端梁距轨面高低差不大于6 mm，底架组成后，两枕梁间中梁挠度为＋2～-4 mm，但牵引梁不得下垂，允许上挠0～8 mm，牵引梁甩头不大于5 mm，旋锁座组装后，底架上任意一个20ft、40ft集装箱4个旋锁座上平面之间的高度差不得大于6 mm，同一横断面内两锁座上平面高低差不大于4mm。该车中梁上盖板与端梁、枕梁和横梁的上盖板，以及中梁下盖板与端梁下盖板焊缝要求按GB/T11345的要求进行超声波20%抽探，探伤检验等级为A级，评定等级为Ⅲ级。底架组成见图2。

图2 底架组成

2.2 技术难点

1）底架组装精度的控制。底架组成中端梁、枕梁和横梁要求以中梁上平面为水平基准，与以中梁心盘为定位基准的正装底架组对夹具基准不一致，造成底架组对困难，组对精度是制造难点。

2）旋锁座高底差及对角线的控制。旋锁座的对角线和高低差受焊接变形和组对间隙的影响，尺寸难以保证，也是该车制造的难点和重点。

3）重要焊缝的控制。中梁上盖板与端枕横梁上盖板均为厚板对接焊缝，质量要求高，该处背面焊接受结构空间狭小限制，质量难以控制，此处焊接质量是控制难点。

2.3 工艺措施

1）端梁、枕梁、横梁等在专用组对夹具上进行组对。底架组成采用正装方式进行组装，中梁以心盘面水平定位，纵向以后从板座面定位，风动卡紧。端、枕、横梁组成纵向设定位挡，参照中梁相应位置的样冲划线以上盖板标记适当调整，宽度方向设定位挡，端、横梁的高度方向设可调整的顶丝定位，从而保证端、枕、横梁组装位置准确。

2）为解决底架组装难点，底架组对时端梁和横梁上平面高度须以中梁上平面为基准，在底架组对夹具的端横梁锁座处外侧设水平标尺，用棒线或大平尺做基准，调整各梁与中梁的上平面水平差。

3）各梁上盖板纵向组对时注意锁座间距离，高度方向注意保证与中梁上平面的尺寸。焊后24 h进行磁粉探伤，焊缝表面不得有裂纹。

2.4 工艺流程

底架组对→一次焊接→一次翻焊→一次矫正→端、枕、横梁上盖板组对→二次翻焊→二次焊接→二次矫正、检测→组焊锁座→探伤→翻焊端梁锁座→组装下侧梁→底架交验。

3 焊接工艺

1）所有操作者必须具有资质方可操作。2）所有焊缝位置在焊前必须经过除油锈处理。3）该车中梁中梁各接长板、中梁上盖板与端梁、枕梁和横梁的上盖板，以及中梁下盖板与端梁下盖板组焊时，均采用引弧板和收弧板，其中中梁上盖板与横梁上盖板的对接后要求圆滑过渡，火焰切割引弧板.不允许切割造成的焊缝凹沟存在。4）焊接坡口如采用火焰切割坡口，切割面打磨光滑。中梁腹板纵向长坡口加工保证钝边不大于1 mm，保证焊接质量。5）中梁翻焊过程中，为保证牵引梁处中梁上、下盖板平行度及心盘安装面处平面度，在焊接下盖板与中梁腹板外侧焊缝时，在上、下盖板间加装工艺撑管。6）中梁组成船形焊时必须采用多层多道焊接，各层间应严格清理熔渣，接头处需打磨并光滑过渡，以保证焊缝的外观质量。7）所有焊缝采用翻转至平面焊焊接，如达不到此要求采取挑立焊方式保证焊缝质量及强度。关键工序焊材选用见表1。