WIQ-2LP MK2型集裝箱平車鋼結(jié)構(gòu)制造工藝

孫宏宇， 鄧春香

（1.齊齊哈爾軌道交通裝備有限責(zé)任公司二貨車間，黑龍江齊齊哈爾161002；2.黑龍江軌道交通裝備高級技工學(xué)校,黑龍江齊齊哈爾161002）

0 引言

WIQ-2LP MK2型集裝箱平車是齊車公司根椐澳大利亞市場需求設(shè)計的集裝箱平車，是運輸集裝箱和礦石吊桶的專用車。該車為底架承載結(jié)構(gòu)（端梁和橫梁上的鎖座集中承載），底架由中梁、枕梁、端梁、橫梁等組焊而成。主要板材件采用Q450NQR1高強度耐候鋼，其余采用09CuPCrNi-A耐大氣腐蝕鋼；車體上的鑄鋼件如一體沖擊座和后從板座等采用TB/T2942的B級鑄鋼；上心盤采用25Mn鍛制。現(xiàn)將其鋼結(jié)構(gòu)主要組焊工藝介紹如下。1 中梁組成制造工藝

1.1 中梁組成結(jié)構(gòu)分析

中梁組成結(jié)構(gòu)見圖1。中梁組成由中梁腹板、沖擊座、后從板座、中梁下蓋板、中梁上蓋板、中梁隔板、底板、上心盤、中間墊板等件組成。中梁上、下蓋板、腹板采用材質(zhì)為Q450NQR1的高強度耐候鋼板，其屈服強度為450MPa。其余采用09CuPCrNi-A耐大氣腐蝕鋼，一體沖擊座和后從板座等采用TB/T2942的B級鑄鋼；盤采用25Mn鍛造上心盤。

圖1 中梁組成

1.2 組裝工藝分析及工藝措施

中梁組成組裝質(zhì)量是整車生產(chǎn)的關(guān)鍵之一，中梁組成的旁彎、枕心間撓度、牽引梁下垂決定了底架的撓度及組裝精度。主要技術(shù)要求為：中梁組成的長度為13 350±10 mm，枕心距為9 150±8 mm，中梁矯正后撓度±2 mm，牽引梁上翹量2～5 mm，心盤橫向間隙不大于0.5 mm；全長旁彎控制在8 mm內(nèi)，每米波浪彎不大于3 mm。為達到上述要求，主要采取以下方式進行控制：1）在上、下蓋板、腹板下料時全長工藝加長10 mm保證焊后長度尺寸。2）在腹板下料時考慮到撓度變化預(yù)制合適的撓度及下垂。3）中梁組對采用專門組對夾具保證組對時的中梁腹板的垂直度及高度差。

1.3 焊接工藝難點及工藝措施

1）工藝難點分析：（1）箱形中梁焊縫多焊接變形不易控制。（2）該車中梁上蓋板與中梁腹板外側(cè)坡口的焊縫允許局部2 mm未焊透，該坡口焊縫按GB/T11345的要求進行超聲波10%抽探。其檢驗等級為A級，評定等級為Ⅲ級，上蓋板與腹板為單面焊據(jù)所以難度較大。

2）工藝措施：（1）通過上蓋板的反變形控制上蓋板的焊后平面度，在相應(yīng)重要位置采用工藝支撐保證焊后的變形，并通過在不同臺位檢測控制中梁的撓度及旁彎。（2）在腹板處開不超過1 mm鈍邊的坡口保證焊透。

1.4 中梁組成制造工藝流程

中梁腹板和上、下蓋板拼接→調(diào)平→探傷→腹板號料→腹板件組對→中梁組對→中梁焊接→后從板座、沖擊座組裝→中梁上蓋板組對→中梁翻焊→枕梁下蓋板（中）及心盤組對→中梁銑鉚→中梁矯正→中梁交驗。

2 底架組成制造工藝

2.1 主要技術(shù)要求

底架組成后，長度偏差為±10 mm，寬度偏差±5 mm，底架對角線不大于12 mm，同一端梁距軌面高低差不大于6 mm，底架組成后，兩枕梁間中梁撓度為＋2～-4 mm，但牽引梁不得下垂，允許上撓0～8 mm，牽引梁甩頭不大于5 mm，旋鎖座組裝后，底架上任意一個20ft、40ft集裝箱4個旋鎖座上平面之間的高度差不得大于6 mm，同一橫斷面內(nèi)兩鎖座上平面高低差不大于4mm。該車中梁上蓋板與端梁、枕梁和橫梁的上蓋板，以及中梁下蓋板與端梁下蓋板焊縫要求按GB/T11345的要求進行超聲波20%抽探，探傷檢驗等級為A級，評定等級為Ⅲ級。底架組成見圖2。

圖2 底架組成

2.2 技術(shù)難點

1）底架組裝精度的控制。底架組成中端梁、枕梁和橫梁要求以中梁上平面為水平基準，與以中梁心盤為定位基準的正裝底架組對夾具基準不一致，造成底架組對困難，組對精度是制造難點。

2）旋鎖座高底差及對角線的控制。旋鎖座的對角線和高低差受焊接變形和組對間隙的影響，尺寸難以保證，也是該車制造的難點和重點。

3）重要焊縫的控制。中梁上蓋板與端枕橫梁上蓋板均為厚板對接焊縫，質(zhì)量要求高，該處背面焊接受結(jié)構(gòu)空間狹小限制，質(zhì)量難以控制，此處焊接質(zhì)量是控制難點。

2.3 工藝措施

1）端梁、枕梁、橫梁等在專用組對夾具上進行組對。底架組成采用正裝方式進行組裝，中梁以心盤面水平定位，縱向以后從板座面定位，風(fēng)動卡緊。端、枕、橫梁組成縱向設(shè)定位擋，參照中梁相應(yīng)位置的樣沖劃線以上蓋板標記適當(dāng)調(diào)整，寬度方向設(shè)定位擋，端、橫梁的高度方向設(shè)可調(diào)整的頂絲定位，從而保證端、枕、橫梁組裝位置準確。

2）為解決底架組裝難點，底架組對時端梁和橫梁上平面高度須以中梁上平面為基準，在底架組對夾具的端橫梁鎖座處外側(cè)設(shè)水平標尺，用棒線或大平尺做基準，調(diào)整各梁與中梁的上平面水平差。

3）各梁上蓋板縱向組對時注意鎖座間距離，高度方向注意保證與中梁上平面的尺寸。焊后24 h進行磁粉探傷，焊縫表面不得有裂紋。

2.4 工藝流程

底架組對→一次焊接→一次翻焊→一次矯正→端、枕、橫梁上蓋板組對→二次翻焊→二次焊接→二次矯正、檢測→組焊鎖座→探傷→翻焊端梁鎖座→組裝下側(cè)梁→底架交驗。

3 焊接工藝

1）所有操作者必須具有資質(zhì)方可操作。2）所有焊縫位置在焊前必須經(jīng)過除油銹處理。3）該車中梁中梁各接長板、中梁上蓋板與端梁、枕梁和橫梁的上蓋板，以及中梁下蓋板與端梁下蓋板組焊時，均采用引弧板和收弧板，其中中梁上蓋板與橫梁上蓋板的對接后要求圓滑過渡，火焰切割引弧板.不允許切割造成的焊縫凹溝存在。4）焊接坡口如采用火焰切割坡口，切割面打磨光滑。中梁腹板縱向長坡口加工保證鈍邊不大于1 mm，保證焊接質(zhì)量。5）中梁翻焊過程中，為保證牽引梁處中梁上、下蓋板平行度及心盤安裝面處平面度，在焊接下蓋板與中梁腹板外側(cè)焊縫時，在上、下蓋板間加裝工藝撐管。6）中梁組成船形焊時必須采用多層多道焊接，各層間應(yīng)嚴格清理熔渣，接頭處需打磨并光滑過渡，以保證焊縫的外觀質(zhì)量。7）所有焊縫采用翻轉(zhuǎn)至平面焊焊接，如達不到此要求采取挑立焊方式保證焊縫質(zhì)量及強度。關(guān)鍵工序焊材選用見表1。

表1 關(guān)鍵工序各種母材焊材匹配表

4 結(jié)語

本工藝已在2008年批量生產(chǎn)的WIQ-2LP MK2型集裝箱平車上得到驗證，該車的組裝質(zhì)量和焊接質(zhì)量均達到相關(guān)的技術(shù)要求，證明其工藝是合理可行的，該車已在澳大利亞得到應(yīng)用，使用效果良好，為繼續(xù)贏得市場墊定了基礎(chǔ)。