不銹鋼車端墻鋼結(jié)構(gòu)車體制造工藝研究

劉楠楠 華洪波 陳淑娟

【摘 要】本文從B型不銹鋼地鐵車體出發(fā)，詳細(xì)介紹了端墻部位在實(shí)際生產(chǎn)中的制造工藝過(guò)程，對(duì)工藝難點(diǎn)進(jìn)行分析，從而掌握不銹鋼端墻鋼結(jié)構(gòu)的制造工藝難點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】端墻鋼結(jié)構(gòu)；不銹鋼；制造工藝

一、概述

車體鋼結(jié)構(gòu)是車輛的主體結(jié)構(gòu)，B型不銹鋼車體鋼結(jié)構(gòu)是由底架鋼結(jié)構(gòu)（前端鋼結(jié)構(gòu)）、側(cè)墻鋼結(jié)構(gòu)、端墻鋼結(jié)構(gòu)、車頂鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成的薄壁筒型整體承載結(jié)構(gòu)。車體結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度以承受車輛運(yùn)行過(guò)程中的各種載荷。端墻鋼結(jié)構(gòu)作為四大部件之一，它的制造精度直接影響了車體鋼結(jié)構(gòu)的制造精度。不銹鋼端墻為整體采用不銹鋼材質(zhì)，故對(duì)端墻制造工藝的研究，可以提高不銹鋼車體鋼結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。

二、端墻制造工藝過(guò)程

（一）端墻裝配、焊接

1.端墻小部件組成。按《工藝WPS文件》點(diǎn)焊參數(shù)要求和相關(guān)《制造圖》焊點(diǎn)排布的要求，在小部件工序固定式點(diǎn)焊機(jī)上完成小部件點(diǎn)焊。點(diǎn)焊順序采用中心向兩側(cè)對(duì)稱點(diǎn)焊，注意及時(shí)水冷。

2.端墻門口組焊。將門上橫梁、門立柱組成及門檻組成擺放到工裝上，保證工件與工裝定位塊貼嚴(yán)，調(diào)整門檻組成、門上橫梁中心與胎位中心對(duì)正，中心偏差小于1mm。在門上橫梁、門立柱組成及門檻組成處墊通長(zhǎng)工藝木塊，用夾子夾緊，保證工件與門口工裝夾緊貼嚴(yán)后驗(yàn)證門口尺寸。

焊接門口各焊縫，采用對(duì)角焊接，及時(shí)水冷。

3.端墻骨架組焊

（1）在骨架工裝上裝配端門口。將端墻門口平擺放到端墻骨架工裝上，保證端墻門口中心與工裝中心對(duì)正，偏差小于1mm，保證門上橫梁與工裝定位塊貼嚴(yán)。

（2）在骨架工裝上裝配立柱組成等工件。將立柱組成、連接鐵、下邊梁、小橫梁等擺放到工裝后，保證部件與工裝定位塊貼嚴(yán)；用三米鋁平尺進(jìn)行測(cè)量端墻下邊梁，保證門口翻邊處與下邊梁齊平，并用快速卡子將料件夾緊后點(diǎn)固；用連接鐵弧形檢測(cè)樣板檢測(cè)連接鐵弧形，保證連接鐵弧形與樣板閃縫不大于1mm。并用快速卡子將料件夾緊后點(diǎn)固；在連接鐵下平面墊1.5mm厚度的墊片，夾緊后點(diǎn)固。

（3）焊接端墻骨架組成。點(diǎn)焊所有焊點(diǎn)；使用MAG焊焊接，及時(shí)冷卻，完全冷卻后卸下夾緊裝置。

4. 端墻蒙板組焊

（1）頂端板組對(duì)、鋪裝。鋪裝頂端板，頂端板中心線與銅臺(tái)中心線對(duì)齊，偏差不超過(guò)0.5mm；下沿與銅臺(tái)凹槽下沿貼牢，涂導(dǎo)電密封膠。

（2）左、右下墻板組對(duì)、鋪裝。垂直鋪裝左、右下墻板，然后調(diào)整左、右下墻板與頂端板馬腿的搭接20mm尺寸，馬腿搭接尺寸誤差≤1mm。測(cè)量并調(diào)整組對(duì)尺寸，調(diào)整墻板對(duì)角線差≤1mm，工裝壓緊裝置將墻板壓嚴(yán)。

（3）門上板、護(hù)板組對(duì)、鋪裝。鋪裝門上板，與門上橫梁間隙為5mm；在左右下墻板上畫護(hù)板定位線，鋪裝護(hù)板，用鋁平尺測(cè)量，保證眼孔與左、右下墻板的眼孔在一條直線上。

（4）骨架與墻板組對(duì)。鋪裝骨架，門口中心與銅臺(tái)所畫中心線對(duì)正。高度方向調(diào)整骨架，保證端墻骨架不外露出端墻板。保證護(hù)板眼孔與門檻眼孔基本對(duì)正。如偏差較大則需打磨護(hù)板兩端，用工裝壓緊裝置將骨架與墻板壓嚴(yán)。

（5）鋪裝、點(diǎn)焊補(bǔ)強(qiáng)梁等工件。鋪裝外板補(bǔ)強(qiáng)、小立柱組成，單馬腿外板補(bǔ)強(qiáng)、雙馬腿外板補(bǔ)強(qiáng)，使用銅臺(tái)工裝的定位裝置定位。使用單面單點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)焊。

5. 端墻合成組焊

（1）組對(duì)、點(diǎn)焊端角柱組成。按照?qǐng)D紙焊點(diǎn)尺寸，用紅色記號(hào)筆畫出焊點(diǎn)位置，將端角柱與連接角鐵放到端角柱組焊工裝上并組對(duì)，用快卡夾緊端角柱和連接角鐵。測(cè)量端角柱與連接角鐵是否平行（弧度是否一致）。最后點(diǎn)焊端角柱組成。

（2）組對(duì)端墻蒙板和端角柱組成。將端墻平放到工裝上，端墻中心與胎位中心對(duì)正并用卡子夾緊；在與端角柱接觸的墻板面涂導(dǎo)電密封膠；端角柱與連接角鐵插入連接鐵內(nèi)，端角柱下邊與下邊梁齊平，弧型與工裝定位面貼嚴(yán)；用端角柱弧形樣板檢測(cè)弧形。檢查合格后，用快卡夾緊。

（3）組對(duì)研配端頂彎梁。端頂彎梁中心與胎位中心對(duì)正，弧型面與定位塊貼嚴(yán)，現(xiàn)車打磨，研配端頂彎梁與端角柱合格后卸下端頂彎梁；在與端頂彎梁接觸的墻板面涂抹導(dǎo)電密封膠，組對(duì)端頂彎梁；后在端角柱、連接鐵、端頂彎梁上畫出與墻板點(diǎn)焊的定位線。

（4）焊接端墻合成。使用現(xiàn)代龍門式手動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)點(diǎn)焊預(yù)先畫好的焊點(diǎn)，用MAG焊焊接端角柱與端頂彎梁對(duì)接焊縫。

三、端墻鋼結(jié)構(gòu)工藝難點(diǎn)分析及解決措施

（一）端門口裝配尺寸的確定

端門口由門上橫梁、門立柱及門檻組成，弧焊焊接后，易產(chǎn)生變形，因此焊接前裝配尺寸的放量就尤為重要，經(jīng)過(guò)不斷摸索，對(duì)焊接前后的尺寸進(jìn)行對(duì)比分析，最后確定了裝配尺寸最合理的范圍，門口高度：1959（+2.5，+3）mm；門口寬度：1370（+1.5，+2）mm；對(duì)角線差≤1mm。

（二） 端墻各工序調(diào)修工藝的研究

1.端墻門口調(diào)修工藝。端墻門口焊接后會(huì)產(chǎn)生較大的變形，因此待焊縫完全冷卻出胎后，在調(diào)修平臺(tái)上，重點(diǎn)調(diào)修門立柱組成與門上橫梁焊接時(shí)產(chǎn)生的變形，在超差處利用火焰調(diào)修、木錘敲擊釋放應(yīng)力，注意火焰溫度控制在450°C以內(nèi)，注意及時(shí)澆水冷卻。如果門口對(duì)角線尺寸超差，可采用撐桿支撐的方法來(lái)調(diào)修。

2.端墻骨架調(diào)修工藝：（1）打磨焊縫。組焊完成端墻骨架后，在骨架組成工裝上，用風(fēng)動(dòng)直磨機(jī)、角磨機(jī)對(duì)立柱組成與門上橫梁對(duì)接處、端墻下邊梁與門檻組成對(duì)接處的弧焊焊縫進(jìn)行打磨，先打磨反面焊縫，再打磨正面焊縫。調(diào)修焊縫的平度；（2）調(diào)修補(bǔ)焊。發(fā)現(xiàn)有焊接缺陷的進(jìn)行補(bǔ)焊，并調(diào)修端墻骨架的幾何尺寸。

3.端墻合成調(diào)修。端墻合成組焊完成后，重點(diǎn)調(diào)修端墻拉絲面的平面度。在超差處利用火焰調(diào)修、木錘敲擊釋放應(yīng)力；在端墻合成胎位上，用風(fēng)動(dòng)直磨機(jī)、角磨機(jī)對(duì)端角柱合成和下邊梁對(duì)接處、門上板與墻板對(duì)接處以及端頂彎梁與端角柱組成對(duì)接處的弧焊焊縫進(jìn)行打磨。

四、結(jié)論

通過(guò)對(duì)不銹鋼車頂?shù)湫筒考圃旃に囘^(guò)程的分析，發(fā)現(xiàn)了制造過(guò)程中的難點(diǎn)并找出解決措施，為不銹鋼車體的制造提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 中國(guó)北方機(jī)車車輛工業(yè)集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)編.鐵道車輛知識(shí)問(wèn)答.北京：中國(guó)鐵道出版社，2003.6，P22

[3] 鐵道機(jī)車車輛.2002年第3期.P35

[4] 薛克仲.城市軌道車輛車體材料選擇.城市軌道交通研究，2003.1，P35

作者信息：

1.劉楠楠，（1988.10—），女，天津人，天津北車軌道裝備有限公司，大學(xué)本科，研究方向：城市軌道車輛車體工藝。

2.華洪波

3.陳淑娟