简述石灰石漏斗车侧墙组成工艺

简述石灰石漏斗车侧墙组成工艺

刘闻忠 梅张强 魏波滢 申波

长江车辆有限公司

摘要：利用公司现有的场地和工装设备，通过拼接、滚圆、组焊等工艺，完成石灰石漏斗车侧墙组成制作。通过工艺试验和验证，在5mmT4003不锈钢板材对接焊缝采用不锈钢实芯焊丝替代药芯焊丝，侧墙外观质量良好，满足客户需求。

关键词：拼接；不锈钢实芯焊丝；侧墙组成；外观质量

1、侧墙组成结构介绍

侧墙为圆弧包板式结构，由侧墙板、上侧梁、下侧梁、侧梁封板、侧墙板补强板及下侧梁补强板等组焊而成。见图1。上、下侧梁为5mmT4003折弯而成，侧墙板补强板采用板厚为16mm的06Cr19Ni10不锈钢，侧墙板采用5mmT4003铁素体不锈钢。

图1 侧墙组成

2、侧墙组成制作工艺

（1）侧墙板拼接：侧墙工艺件（1）、（2）、（3）拼接→侧墙板工艺件（1）、（2）、（3）滚圆→侧墙拼接工艺件（1）、（2）、（3）组焊→侧墙板

（2）上、侧梁制作工艺：由于上、下侧梁同样采用5mmT4003不锈钢折弯制作而成。主要的难点，侧梁的长度超过11m，一次折弯成型需要的折弯机的吨位更高，现有的供应商无法满足该长度和板厚的折弯要求，通过采取两段分开折弯压型，两段拼接，中间外侧面开单边30°V型坡口，内侧增加同型折弯角度的衬垫。两段侧梁的拼接错牙≤0.5mm，间隙5mm-10mm，采用多层多道焊接，并控制焊后的余高≤2mm。

（2）侧墙组装工艺：侧墙板工艺件拼接组焊制作成（1）侧墙板工艺件（1）、（2）、（3），上、下侧梁工艺件拼接组焊支撑上、下侧梁，最后圆弧侧墙板工艺件（1）、（2）、（3）拼接，侧墙板工艺件工艺件与上、下侧梁组装，完成侧墙组成组装。

2.1 侧墙板

2.2.1侧墙板拼接

侧墙板拼接由11块侧墙板工艺件拼接组成，拼接成工艺件（1）、（2）、（3）。见图3。

图 3 侧墙板拼接

2.2.2 焊接工艺

石灰石漏斗车的侧墙板为5mm厚T4003不锈钢，比煤炭漏斗车侧墙板厚，为确保焊缝熔透和焊缝外观质量，采用轨道式自动焊小车进行焊接。首次采用不锈钢实芯焊丝ER-308LSi，通过多次的焊接试验和工艺评定，确定3种焊接规范，序号1、3为正面的焊接规范，序号2为反面的焊接规范。见表2。

表2 不锈钢拼板焊接规范

侧墙拼板胎位采用平台上铺装铝板，见图4，焊前拼板预留2mm间隙，点焊时控制错牙≤0.5mm，磨平点焊焊点。并在焊缝两侧50mm范围刷涂石灰水，见图5，焊后焊缝成型，见图6。

图
4 侧墙拼板胎位 图5 焊缝两侧刷涂石灰水

图
6 焊后焊缝

2.2.3 侧墙板滚圆

出口车的外观质量要求高，不锈钢外侧表面划痕深度不得超过0.25mm，长度不得超过200mm，为控制成本及生产周期，外包转序滚圆，会存在不锈钢划伤及交期滞后风险，综合考虑，采取利用公司现有的滚圆设备进行制作。为确保滚圆后的侧墙外观质量，必须做好防护，在滚圆前完成防护准备工作：

（1）滚圆机的辊子采用帆布包裹防护，见图7。

（2）准备同板厚的试滚样件，正反面采用贴膜工艺进行防护，试滚后，检查不锈钢表面质量和滚圆尺寸。

贴膜滚圆后的侧墙板工艺件，见图8，表面防护较好，除焊缝余高处贴膜有部分损坏，其他墙面贴膜完好，无破损，见图8。滚圆后的侧墙板工艺件外观质量良好。

图7 滚圆机防护 图8 贴膜滚圆后的墙板工艺件 2、侧墙组装

在侧墙组焊胎位（见图9），完成圆弧侧墙板工艺件（1）、（2）、（3）拼接，侧墙板工艺件工艺件与上、下侧梁组装。

图
9侧墙组焊胎

工艺件（1）、（2）、（3）滚圆后，在正面组装胎上组装各工艺件，工艺要求需保证各工艺件对齐，宽度方向错边不超过2mm，板厚方向不超过0.5mm，拼板间隙1mm-2mm；墙板各处与胎膜底座弧面贴严，间隙不超过0.5mm，使用丝杆压严，定位焊固定长度15mm-20mm，间隔200mm-300mm，然后焊接。由于侧墙板呈弧形，实际组装时间隙很难达到工艺要求，间隙大小不等，为保证焊缝成型美观，采用柔性轨道自动焊小车焊接。

上、下侧梁为11mm厚板材折弯形成，刚度较大，若在侧墙组焊胎位，完成侧梁与侧墙的焊缝，由于无足够的紧固与支撑，极易造成整个侧墙较大变形，影响整个车体的外观质量。因此，改变焊接工艺，组装时采用段焊焊接上、下侧梁与侧墙板，段焊长度500mm，间隔1000mm，多段焊接，控制侧墙板、上、下侧梁的焊接变形。

在车体组装胎位尽量减小上架侧墙组成与牵枕组成、端墙以及漏斗组成的间隙，完成车体框架组装后，在翻焊胎上，车体转向侧面，打磨段焊的接头位置，完成上、下侧梁与侧墙板组成剩余焊缝，减小接头高度，保持整条焊缝的外观一致性。

整车油漆后的侧墙外观质量良好，见图10。

图10 油漆后的侧墙

3. 结论

充分利用公司现有的场地和工装设备，通过防护的方式，实现了不锈钢侧墙圆弧板滚圆；首次在5mmT4003不锈钢板材对接焊缝采用不锈钢实芯焊丝替代药芯焊丝，积累了实芯焊丝的不锈钢焊接经验，为后续的不锈钢车型生产的降本增效提供借鉴与参考。

参考文献

[1]陈祝年.焊接工程师手册.第2版，北京，机械出版社，2009.10.

[2]杨可桢.机械设计基础[M].北京.高等教育出版社，1996.

作者简介：

刘闻忠（1973-06），男，焊接高级技师，从事铁路货车制造工艺工作。