拖拉机车架总成焊接工艺分析

张体军+王敏

摘要本文分析了拖拉机整体式车架的装配、焊接工艺及焊接变形的工艺对策。

关键词框架式结构焊接工艺焊接变形

徐州凯尔农业装备股份有限公司是高新技术企业，公司专业从事农业机械的研发与制造。其拖拉机系列产品结构形式不同于传统型拖拉机，他依照工程机械的设计理念，采用整体式车架、单元式布局，选用工程机械成熟配套零部件组装而成。

拖拉机车架系框架式钢结构，特点是结构复杂、焊接变形不易控制，焊后存在残余应力等问题。因此合理设计焊接工艺是确保产品质量的关键。

一、车架总成结构工艺性分析

车架总成如图1所示，该车架为1804拖拉机主体结构件。车架上装有散热器、柴油机、变速箱、分动箱、中间箱、前桥、后桥、提升器及提升杆件等重要部件。

1.前车架2.后车架3.左右托架

图11804拖拉机车架结构简图该车架总成由前车架、后车架两个主要单元拼焊组成，前车架又由左右槽梁、前立板、前桥前后安装座、横向连接板等若干小部件焊接而成；后车架由左右托架、后桥安装板、提升器安装面板、后面板、立板等若干部件焊接而成。

车架总成所用材料为Q345B低合金结构钢，焊接性及常温冲击韧性好。但因接头形式大部分为角接接头与部分对接接头，焊缝分布不均匀，因此焊接应力引起的焊接变形较大。

二、影响结构件质量的几大因素

1.装配质量。结构件装配间隙的大小直接影响焊缝的大小及焊缝的收缩量。

2.焊接变形量。焊接是一个局部加热的过程，焊接区的收缩将引起结构件的变形和几何尺寸。影响变形的主要因素有：焊缝截面积越大，产生的热量越多，变形越大；焊接线能量越大，造成的变形越大；大长焊缝焊接时，直道焊比间断焊接变形大；不对称焊接容易造成弯曲变形；构件刚性越大，则变形越小。

3.焊接区表面油脂、油漆、切削液、铁锈、氧化皮的因素。

三、车架总成装配、焊接工艺设计

通过以上分析，我们确定了合理的车架总成装配、焊接工艺方案。

1.首先，下料时根据焊缝坡口的大小，考虑到焊接收缩，通过经验和计算在长度和宽度方向留出合适的焊接收缩量。

2.装焊前对零部件焊接区域10～20 mm范围内清除油污、油漆、铁锈、氧化皮见金属光泽。

3.根据装配的难易程度把车架总成分解成若干独立焊接单元，并制定合理的装焊顺序。这种方法实际把车架一次焊接所承受的全部热量和变形，分散到各个部件并逐级消弱。

（1）托架作为一个独立焊接单元，其制作方式把多个零件上胎具合拢、拼点、焊接；依靠工装胎具保证部件的几何尺寸。

（2）后车架也作为一个独立焊接单元，通过工装胎具把左右托架等若干零部件依次组对点焊，注意左右托架穿入定位轴，然后在翻转变位机上进行施焊，控制了焊接变形。

（3）把后车架、左右槽梁、前立板等多个零部件依次上胎具合拢、拼点、焊接，然后吊装在变位机上施焊。

（4）为了保证焊接质量，车架装配间隙应符合以下工艺要求：①对接焊缝的间隙应≤1.5 mm；②角接焊缝的间隙应≤2.0 mm；③搭接焊缝的间隙应≤1.5 mm。严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂物，防止虚焊、假焊、未熔透。

4.采用多种工艺手段来控制变形量。

（1）对于形状复杂、组件较多的后车架采用分段、分散对称焊接，使工件受热均匀，控制焊接变形。

（2）把车架分成若干独立焊接单元，减少一次性焊接量，控制变形。

（3）采用线能量较低的CO2气体保护焊焊接控制变形，并使用混合气体来减少飞溅、降低焊接区的氧化性。

（4）焊接大于8 mm的焊缝采用分层多道焊，降低一次受热量，减少焊接变形量。

（5）在左右槽梁上焊接工艺连接板及利用翻转变位机进行有效控制焊接变形。

5.对车架抛丸处理。一是去除氧化皮和铁锈，提高喷涂油漆的附着力；二是对车架进行消除应力处理。

四、结束语

随着公司拖拉机车架大量的生产制造和产品焊接工艺的不断改进，车架的焊接质量也在不断提高，制作工艺基本趋于完善和成熟。

（02）

摘要本文分析了拖拉机整体式车架的装配、焊接工艺及焊接变形的工艺对策。

关键词框架式结构焊接工艺焊接变形

徐州凯尔农业装备股份有限公司是高新技术企业，公司专业从事农业机械的研发与制造。其拖拉机系列产品结构形式不同于传统型拖拉机，他依照工程机械的设计理念，采用整体式车架、单元式布局，选用工程机械成熟配套零部件组装而成。

拖拉机车架系框架式钢结构，特点是结构复杂、焊接变形不易控制，焊后存在残余应力等问题。因此合理设计焊接工艺是确保产品质量的关键。

一、车架总成结构工艺性分析

车架总成如图1所示，该车架为1804拖拉机主体结构件。车架上装有散热器、柴油机、变速箱、分动箱、中间箱、前桥、后桥、提升器及提升杆件等重要部件。

1.前车架2.后车架3.左右托架

图11804拖拉机车架结构简图该车架总成由前车架、后车架两个主要单元拼焊组成，前车架又由左右槽梁、前立板、前桥前后安装座、横向连接板等若干小部件焊接而成；后车架由左右托架、后桥安装板、提升器安装面板、后面板、立板等若干部件焊接而成。

车架总成所用材料为Q345B低合金结构钢，焊接性及常温冲击韧性好。但因接头形式大部分为角接接头与部分对接接头，焊缝分布不均匀，因此焊接应力引起的焊接变形较大。

二、影响结构件质量的几大因素

1.装配质量。结构件装配间隙的大小直接影响焊缝的大小及焊缝的收缩量。

2.焊接变形量。焊接是一个局部加热的过程，焊接区的收缩将引起结构件的变形和几何尺寸。影响变形的主要因素有：焊缝截面积越大，产生的热量越多，变形越大；焊接线能量越大，造成的变形越大；大长焊缝焊接时，直道焊比间断焊接变形大；不对称焊接容易造成弯曲变形；构件刚性越大，则变形越小。

3.焊接区表面油脂、油漆、切削液、铁锈、氧化皮的因素。

三、车架总成装配、焊接工艺设计

通过以上分析，我们确定了合理的车架总成装配、焊接工艺方案。

1.首先，下料时根据焊缝坡口的大小，考虑到焊接收缩，通过经验和计算在长度和宽度方向留出合适的焊接收缩量。

2.装焊前对零部件焊接区域10～20 mm范围内清除油污、油漆、铁锈、氧化皮见金属光泽。

3.根据装配的难易程度把车架总成分解成若干独立焊接单元，并制定合理的装焊顺序。这种方法实际把车架一次焊接所承受的全部热量和变形，分散到各个部件并逐级消弱。

（1）托架作为一个独立焊接单元，其制作方式把多个零件上胎具合拢、拼点、焊接；依靠工装胎具保证部件的几何尺寸。

（2）后车架也作为一个独立焊接单元，通过工装胎具把左右托架等若干零部件依次组对点焊，注意左右托架穿入定位轴，然后在翻转变位机上进行施焊，控制了焊接变形。

（3）把后车架、左右槽梁、前立板等多个零部件依次上胎具合拢、拼点、焊接，然后吊装在变位机上施焊。

（4）为了保证焊接质量，车架装配间隙应符合以下工艺要求：①对接焊缝的间隙应≤1.5 mm；②角接焊缝的间隙应≤2.0 mm；③搭接焊缝的间隙应≤1.5 mm。严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂物，防止虚焊、假焊、未熔透。

4.采用多种工艺手段来控制变形量。

（1）对于形状复杂、组件较多的后车架采用分段、分散对称焊接，使工件受热均匀，控制焊接变形。

（2）把车架分成若干独立焊接单元，减少一次性焊接量，控制变形。

（3）采用线能量较低的CO2气体保护焊焊接控制变形，并使用混合气体来减少飞溅、降低焊接区的氧化性。

（4）焊接大于8 mm的焊缝采用分层多道焊，降低一次受热量，减少焊接变形量。

（5）在左右槽梁上焊接工艺连接板及利用翻转变位机进行有效控制焊接变形。

5.对车架抛丸处理。一是去除氧化皮和铁锈，提高喷涂油漆的附着力；二是对车架进行消除应力处理。

四、结束语

随着公司拖拉机车架大量的生产制造和产品焊接工艺的不断改进，车架的焊接质量也在不断提高，制作工艺基本趋于完善和成熟。

（02）

摘要本文分析了拖拉机整体式车架的装配、焊接工艺及焊接变形的工艺对策。

关键词框架式结构焊接工艺焊接变形

徐州凯尔农业装备股份有限公司是高新技术企业，公司专业从事农业机械的研发与制造。其拖拉机系列产品结构形式不同于传统型拖拉机，他依照工程机械的设计理念，采用整体式车架、单元式布局，选用工程机械成熟配套零部件组装而成。

拖拉机车架系框架式钢结构，特点是结构复杂、焊接变形不易控制，焊后存在残余应力等问题。因此合理设计焊接工艺是确保产品质量的关键。

一、车架总成结构工艺性分析

车架总成如图1所示，该车架为1804拖拉机主体结构件。车架上装有散热器、柴油机、变速箱、分动箱、中间箱、前桥、后桥、提升器及提升杆件等重要部件。

1.前车架2.后车架3.左右托架

图11804拖拉机车架结构简图该车架总成由前车架、后车架两个主要单元拼焊组成，前车架又由左右槽梁、前立板、前桥前后安装座、横向连接板等若干小部件焊接而成；后车架由左右托架、后桥安装板、提升器安装面板、后面板、立板等若干部件焊接而成。

车架总成所用材料为Q345B低合金结构钢，焊接性及常温冲击韧性好。但因接头形式大部分为角接接头与部分对接接头，焊缝分布不均匀，因此焊接应力引起的焊接变形较大。

二、影响结构件质量的几大因素

1.装配质量。结构件装配间隙的大小直接影响焊缝的大小及焊缝的收缩量。

2.焊接变形量。焊接是一个局部加热的过程，焊接区的收缩将引起结构件的变形和几何尺寸。影响变形的主要因素有：焊缝截面积越大，产生的热量越多，变形越大；焊接线能量越大，造成的变形越大；大长焊缝焊接时，直道焊比间断焊接变形大；不对称焊接容易造成弯曲变形；构件刚性越大，则变形越小。

3.焊接区表面油脂、油漆、切削液、铁锈、氧化皮的因素。

三、车架总成装配、焊接工艺设计

通过以上分析，我们确定了合理的车架总成装配、焊接工艺方案。

1.首先，下料时根据焊缝坡口的大小，考虑到焊接收缩，通过经验和计算在长度和宽度方向留出合适的焊接收缩量。

2.装焊前对零部件焊接区域10～20 mm范围内清除油污、油漆、铁锈、氧化皮见金属光泽。

3.根据装配的难易程度把车架总成分解成若干独立焊接单元，并制定合理的装焊顺序。这种方法实际把车架一次焊接所承受的全部热量和变形，分散到各个部件并逐级消弱。

（1）托架作为一个独立焊接单元，其制作方式把多个零件上胎具合拢、拼点、焊接；依靠工装胎具保证部件的几何尺寸。

（2）后车架也作为一个独立焊接单元，通过工装胎具把左右托架等若干零部件依次组对点焊，注意左右托架穿入定位轴，然后在翻转变位机上进行施焊，控制了焊接变形。

（3）把后车架、左右槽梁、前立板等多个零部件依次上胎具合拢、拼点、焊接，然后吊装在变位机上施焊。

（4）为了保证焊接质量，车架装配间隙应符合以下工艺要求：①对接焊缝的间隙应≤1.5 mm；②角接焊缝的间隙应≤2.0 mm；③搭接焊缝的间隙应≤1.5 mm。严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂物，防止虚焊、假焊、未熔透。

4.采用多种工艺手段来控制变形量。

（1）对于形状复杂、组件较多的后车架采用分段、分散对称焊接，使工件受热均匀，控制焊接变形。

（2）把车架分成若干独立焊接单元，减少一次性焊接量，控制变形。

（3）采用线能量较低的CO2气体保护焊焊接控制变形，并使用混合气体来减少飞溅、降低焊接区的氧化性。

（4）焊接大于8 mm的焊缝采用分层多道焊，降低一次受热量，减少焊接变形量。

（5）在左右槽梁上焊接工艺连接板及利用翻转变位机进行有效控制焊接变形。

5.对车架抛丸处理。一是去除氧化皮和铁锈，提高喷涂油漆的附着力；二是对车架进行消除应力处理。

四、结束语

随着公司拖拉机车架大量的生产制造和产品焊接工艺的不断改进，车架的焊接质量也在不断提高，制作工艺基本趋于完善和成熟。

（02）