關(guān)于GN70型粘油罐車鋼結(jié)構(gòu)試制工藝總結(jié)

1、前言

本人根據(jù)GN70型粘油罐車鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、圖樣及技術(shù)條件等分別作出各部件工藝分析，并結(jié)合貨車制造廠的工藝裝備、檢測器具，在試制過程中采取針對性的必要的工藝措施，并進(jìn)行相關(guān)的焊接試驗(yàn)，做出焊接工藝評定，保證了工藝分析中提出的問題得到有效的解決。對于在試制中發(fā)現(xiàn)的問題，在今后批量生產(chǎn)中應(yīng)加以改進(jìn)，從上一道工序進(jìn)行控制，從下料開始，多方面考慮如焊接變形量、預(yù)撓度設(shè)計(jì)，組裝工藝性等，設(shè)計(jì)出合理的工藝方案，保證試制產(chǎn)品質(zhì)量，為產(chǎn)品認(rèn)證及批量生產(chǎn)提供前提條件。

2、產(chǎn)品特點(diǎn)

GN70型粘油罐車是內(nèi)置加熱管路系統(tǒng)、上裝下卸型裝用粘油介質(zhì)的鐵路專用罐車。該車采用無中梁全鋼焊接罐體整體承載結(jié)構(gòu)，主要由罐體裝配、牽枕裝配、加熱管路裝配、排油裝配及吊托裝配等部件組成。

3、工藝分析

3.1牽引梁裝配

牽引梁裝配采用高強(qiáng)度耐大氣腐蝕熱軋310乙字型鋼組對焊接、鉚接、調(diào)修可采用成型的中梁生產(chǎn)線，根據(jù)GN70型罐車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，牽引梁鉆孔及鉚接質(zhì)量會影響心盤距變化，罐體為中間下垂形要考慮牽引梁撓度變化。

3.2牽枕裝配

牽枕裝配由牽引梁、側(cè)梁、枕梁、端梁等組焊而成，采用牽枕裝配（一位）、（二位）分離式，組對質(zhì)量是關(guān)鍵，由于焊接變形等而造成的累積公差會影響整車組裝質(zhì)量，需要工藝保證各個組對尺寸。

3.3罐體裝配

3.3.1板材下料。GN70型罐車設(shè)計(jì)為上下罐板拼接，且允許不超過8環(huán)拼接形式，我公司對GN70罐體采用環(huán)形對接拼板結(jié)構(gòu)，根據(jù)板料寬度采用6環(huán)對接結(jié)構(gòu)，既能充分利用板料的利用率又能適當(dāng)降低焊接工作量，板料滾筒成形組焊成罐體，對焊縫的焊接要求較高，試制時，首先考慮下料精度來控制焊縫間隙，其次考慮生產(chǎn)裝備、焊接工藝能否滿足罐體成形后的各種技術(shù)要求。

3.3.2罐體裝配。該車無中梁罐體整體承載的結(jié)構(gòu)，使罐體各筒體間連接焊縫的焊接質(zhì)量成為尤為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。試制前需做好相關(guān)焊接工藝試驗(yàn)，確定焊接工藝參數(shù)，制訂焊后檢驗(yàn)措施，做好焊工培訓(xùn)。

罐體拼接有嚴(yán)格的技術(shù)要求，筒體組對每環(huán)縱焊縫錯開，對罐體縱環(huán)焊縫焊接要采取相關(guān)工藝保證質(zhì)量，并做焊后質(zhì)量鑒定。

3.4加熱管路裝配

加熱系統(tǒng)采用內(nèi)加熱裝置，組焊在罐體內(nèi)下部，排管組成與支撐組成組對易產(chǎn)生變形，置入罐體造成支腿與罐體接觸不良，僅靠加墊達(dá)不到組對要求，易形成強(qiáng)力組裝，針對這一預(yù)知問題，決定采取必要的工藝工裝保證組對質(zhì)量。

3.5牽枕裝配與罐體裝配組成

GN70型罐車采用無中梁全鋼焊接罐體整體承載結(jié)構(gòu)，牽枕裝配與罐體裝配組對精度是保證全車質(zhì)量的關(guān)鍵，提供相關(guān)工藝裝備，嚴(yán)格控制底架長度、心盤距、對角線差、枕梁中心線對角線差、兩側(cè)梁水平差及兩牽枕裝配縱向中心線偏差

3.6側(cè)梯及走臺裝配

該車采用側(cè)梯結(jié)構(gòu)，罐頂設(shè)有工作臺和防護(hù)欄桿。改用新型走板支托，焊接部位加長，結(jié)構(gòu)更加合理，兩端加裝走板卡，使走臺裝配安裝提高了安全性及可靠性。

4、工藝技術(shù)準(zhǔn)備

4.1焊接工藝試驗(yàn)

試制前做了排管組成焊接試驗(yàn)，解決了焊縫根部焊透問題、罐板埋弧焊焊接試驗(yàn)，確定對接間隙、背面清根工藝等。針對人孔等罐體組件與罐體焊縫易出缺陷的問題，做了氣保焊與手弧焊的對比試驗(yàn)，確定了用手弧焊代替氣保焊的焊接方法。

5、試制工藝過程與工藝措施

5.1牽引梁裝配

牽引梁組對、焊接、鉚接、調(diào)修等均采用已通過部級認(rèn)證的乙字鋼中梁生產(chǎn)工藝，調(diào)整乙字鋼中梁生產(chǎn)線夾緊定位裝置及各定位擋保證牽引梁全長、心盤距等尺寸，確保了牽引梁裝配工藝。

5.2牽枕裝配

牽枕裝配組對時采用小底架組對胎設(shè)置夾緊定位裝置（即1、2位牽枕裝配由工藝中梁連接同時組對），嚴(yán)格控制底架寬度、端梁與枕梁中心線對角線差、兩側(cè)梁水平高度差、側(cè)梁旁彎及下垂等主要工藝尺寸。組焊時采用工裝卡具夾緊工藝保證組裝質(zhì)量，牽枕裝配組焊完成后，利用牽引梁上部切割弧度檢測樣板、牽引梁枕梁內(nèi)側(cè)端部切割弧度檢測樣板進(jìn)行切割分離，對枕梁腹板與牽引梁裝配間焊縫進(jìn)行了100%的磁粉檢測，滿足JB4730.4的I級要求。檢測后，保證了牽枕裝配1、2位組對及焊接質(zhì)量。

5.3罐體裝配

5.3.1板材下料。板材下料時采用“一對一”端板式，待罐體端板外購進(jìn)廠后，根據(jù)罐板圖紙展開圖及端板的外形尺寸，修正各環(huán)板材的下料尺寸，并采用數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行下料，大大提高了下料精度，采用校平機(jī)對板料進(jìn)行校平，對需滾弧的連接板采用展開下料模壓成形，保證了板料切口整齊平滑，變形量小，質(zhì)量可靠，每環(huán)板料下料時同時即確定頂部中心線、底部中心線位置并打上標(biāo)記。

5.3.2罐體裝配。罐體裝配時為保證組對質(zhì)量，筒體組對時嚴(yán)格對準(zhǔn)頂部中心線、底部中心線，同時錯開每環(huán)組焊縱焊縫。罐體縱環(huán)焊縫焊接均采用埋弧自動焊雙面焊接，組對時保證不大于2mm的組對間隙，先焊內(nèi)部焊縫，用碳弧氣刨清根，用手砂輪打磨防止夾碳，后焊外部焊縫。為保證焊縫質(zhì)量，增加了環(huán)焊縫焊后超聲波探傷檢測工序，做到以工藝保質(zhì)量。

5.3.3罐體各零部件裝配。人孔、安全閥孔、進(jìn)汽管孔、排油閥座孔開口位置要準(zhǔn)確。焊接各個墊板時，避免出現(xiàn)焊縫與罐體縱環(huán)焊縫重合，如出現(xiàn)可適當(dāng)調(diào)整墊板尺寸。

5.4加熱管路裝配

排管組成采用專用工裝組對，采用專用焊接工裝定位，實(shí)現(xiàn)平位置焊接。焊接采用多層焊，選用不同直徑的焊條焊接，即保證完全焊透，又保證工作效率及焊接質(zhì)量，焊后，焊縫經(jīng)磁粉探傷檢測合格。

采用排管組成與支撐組成組裝胎進(jìn)行排管組成組對、支撐組成組對，壓緊夾緊裝置。組對后進(jìn)行排管組成及支撐組成組焊。排管組成后進(jìn)行1.2MPa水壓試驗(yàn)，保證了加熱管路組成的組對質(zhì)量和焊接質(zhì)量。

5.5牽枕裝配與罐體裝配組成

為保證牽枕裝配與罐體裝配組對質(zhì)量，使組對工作在組對胎上完成，并利用夾緊定位裝置，用升降裝置調(diào)整罐體與各梁間隙及底部中心線與牽枕裝配縱向中心線偏差。為保證牽引梁與罐體組對間隙，采用現(xiàn)場研合枕梁上蓋板與枕梁腹板和側(cè)柱，之后研合連板（一）、連板（三）及楔形連接板，罐體與牽枕裝配焊接須加配重在整體轉(zhuǎn)胎上進(jìn)行，保證了組裝焊接質(zhì)量。

6、試制中發(fā)現(xiàn)和應(yīng)注意的問題

6.1排油管座與罐體裝配組焊時，由于焊接應(yīng)力影響及排油管座內(nèi)腔壁薄因素，排油管座易出現(xiàn)裂紋，建議增加磁粉探傷工序，及時發(fā)現(xiàn)問題，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

6.2罐體裝配與牽枕裝配組對時，罐體與底架各梁間須研配。由于枕梁腹板、筋板、側(cè)管下料時留有余量，研配時可能將釋放焊接應(yīng)力的倒角去除掉，今后生產(chǎn)中應(yīng)注意，研配后留出倒角。