泰国机车司机室总组装焊接工艺分析

文/杨善忠，顾欢·中车戚墅堰机车有限公司

导 语

泰国机车是全新设计的车型，司机室前墙及顶盖部分采用双曲面流线型设计，且外部蒙皮比较薄，总组装焊接问题突出，主要表现在工艺不成熟、组装尺寸不到位、焊接变形大等方面。而司机室整体外观要求高，故分析研究其焊接工艺、焊接方法，总结焊接经验技巧就成了需要亟待解决的问题。

焊接方法及设备

司机室焊接采用混合气体保护焊，其特点为生产效率高、焊接速度快、焊接应力和变形小、电弧加热集中、焊缝含氢量少、抗裂性好，且操作简便，但焊接飞溅比手工焊条电弧焊大，弧光辐射较强。

焊接设备采用Panasonic YD-350FR2气体保护焊机；选用的气体为富氩混合气体，其中氩气占80%，二氧化碳占20%；选用实芯焊丝，牌号为TH500-NQ-II，焊丝直径为1.0mm。

焊前准备

⑴焊前喷嘴必须清理干净且安装紧固，喷气具、分流阀要安全无损、无堵塞。

⑵导电嘴必须固定好，气体、焊丝通过顺畅，送丝轮卡槽尺寸与焊丝直径相等，送丝槽内必须干净无污物，送丝轮压力要调节合适。

⑶检查气瓶的气体是否足够，气体流量压力是否正常，当压力小于0.1MPa时应及时更换气瓶。

⑷焊缝位置的锈迹、涂层、污渍要清理打磨干净，保证焊缝质量。

⑸焊缝周围涂抹防溅液，为后期清理飞溅节省时间，涂抹时注意不要涂在焊缝上，以免产生气孔，影响焊缝质量。

⑹作业场地使用挡风板，以保证电弧直吹，避免保护气体偏离焊缝，产生气孔。

焊前组装定位

为保证组装尺寸，在组装平台上安装了定位工装，如图1所示。首先按照图纸要求将前墙、侧墙、后墙在平台上定位组装，垂直度用拉伸工装操作；然后组装顶盖，顶盖需要与前墙、侧墙、后墙组装无间隙，否则会造成组装尺寸错误，焊接量也将增大。组装完毕后根据图纸测量尺寸，尺寸无误后进行整体焊接。这样刚性固定后焊接变形小，易于调修。司机室总组装如图2所示。

图1 司机室组装定位工装

图2 司机室总组装

焊接工艺参数选择

司机室总组装是直接定位在组装平台上的，外部焊接要借助升降平台操作，主要采用仰焊、立焊、横焊、平角焊。焊接工艺参数见表1。

表1 焊接工艺参数

焊接操作与注意事项

司机室总组装焊缝位置如图3、图4所示。

图3 司机室正面总组装焊缝位置

图4 司机室侧面总组装焊缝位置

顶盖与前墙的焊接

顶盖与前墙连接的焊缝主要是如图3所示的1号焊缝，这条焊缝由两个曲面连接而成，即由顶盖蒙皮与前墙骨架焊接形成，属于薄板与厚板的连接，焊接位置是仰焊，焊工的操作位置受限，焊接难度比较大。

在焊接1号焊缝过程中要把电流调好，一般比平焊电流要小，气体流量可开至20L/min， 1号焊缝的焊接要点如下：

⑴控制熔池不宜过大，保持正确的均匀送丝，遇到间隙过大可断弧焊接。

⑵焊丝要偏向于厚板件，以防焊穿影响焊缝质量。

⑶选择最佳视线位置由远而近运枪送丝，为保证焊缝质量，可以用双手持焊枪进行焊接。

⑷为防止焊接变形，采用分段式焊接。

前墙与侧墙的焊接

前墙与侧墙的焊接位置为立焊，司机室内部焊缝的焊接也大多数以立焊为主。如图3所示的2号、3号、4号焊缝以及如图4所示的6号焊缝均采用立焊进行焊接。要求焊缝不能内凹，尽量焊平或微凸，焊接方向自上而下，焊枪要略向下倾斜。熔池金属和熔滴因受重力作用具有下坠趋势与焊件分开，容易产生未熔合与焊瘤。焊接电流不宜过大，注意焊丝伸出长度，以保正焊缝成形美观，达到质量要求。这里需要特别强调一下，4号焊缝是蒙皮与蒙皮对接焊缝，此焊缝位于双曲面连接位置，焊接时工艺参数要小，没有间隙的位置要采取立向上焊接，而且这条焊缝需要煤油渗漏，焊接时不能产生未熔合、气孔等焊接缺陷。

5号焊缝是前墙雨刮器部件与前墙防撞梁焊接形成，此焊缝为角焊缝，由于雨刮器部件支撑板厚只有2mm，为了防止焊接变形影响安装尺寸，所以安排在总组装焊接，此焊缝焊接要求是焊脚不要太高，且焊接后需要煤油渗漏，焊接时不能产生焊接缺陷，焊后需打磨平整。

为防止焊接收缩变形，影响双曲面造型，所有焊缝均为分段焊接，尽量减少热量输入。

顶盖与侧墙的焊接

顶盖与侧墙连接的焊缝主要是如图4所示的7号焊缝，这条焊缝是顶盖蒙皮与侧墙骨架、侧墙蒙皮与侧墙骨架间形成的焊缝，相当于中厚板的板—板横对接焊件中的盖面焊。7号焊缝的焊接要点如下：

⑴由于横焊焊缝表面不易对称，所以焊接时必须使熔池尽量小。

⑵采用多道焊的方法来调整焊道外表面的形状，获得较对称的焊缝外表。

⑶焊接侧墙蒙皮与骨架时焊枪成0°～10°俯角，焊接顶盖蒙皮与侧墙骨架时焊枪成0°～10°仰角，这样能尽量保证焊缝熔合良好，焊缝成形美观。

⑷为防止焊接变形，依然采用分段式焊接。

由于司机室结构复杂，零部件比较多，焊接位置不理想，需要借助升级平台操作，在施焊过程中要时刻注意生产安全，严格按照安全操作规程进行焊接操作，特别要注意跌倒、滑落、碰头、烫伤、坠落等危险。

焊后清理与检验

焊接结束后应对焊缝及周围的焊渣进行清理，并对焊缝接头处进行打磨，防止应力集中，引起裂纹。部分焊缝需打磨平整适应双曲面外观，观察焊缝表面有无咬边、气孔、裂纹等缺陷，如有缺陷应及时修补，达到焊缝质量要求。司机室顶盖全部焊缝、前墙部分焊缝需煤油渗漏，如有漏点需打磨至焊缝根部，彻底清除缺陷后补焊，焊后打磨，再进行煤油渗漏，确保焊缝无缺陷。