灑水車焊接工藝研究及優(yōu)化

周樹立，陳安健

（中國重汽集團柳州運力專用汽車有限公司，廣西柳州545112）

灑水車焊接工藝研究及優(yōu)化

周樹立，陳安健

（中國重汽集團柳州運力專用汽車有限公司，廣西柳州545112）

分析了灑水車在生產(chǎn)制造中遇到的難題，提出解決的工藝優(yōu)化方案，著重于分析罐體焊接，支座焊接工藝等方面的應對措施和優(yōu)化方法。從簡易操作、焊接的合理化、規(guī)范化、產(chǎn)品的合格率、質(zhì)量問題等方面入手，采用更加合理的制造工藝，有效地解決了灑水車產(chǎn)品在生產(chǎn)制造中遇到的困難。

灑水車；制造工藝；工藝優(yōu)化；焊接變形

灑水車在生產(chǎn)制作過程中，罐體的焊接成型和支座的焊接等，關(guān)系著一個產(chǎn)品的好壞，直接關(guān)系著產(chǎn)品的美觀及相關(guān)性能。在焊接支座過程中，工藝的保證，關(guān)系著焊接的變形等結(jié)果。近年來，由于焊接技術(shù)的成熟發(fā)展，薄板焊接已經(jīng)在慢慢地減小著變形，但是這些都還有待提高。技術(shù)的創(chuàng)新是一個產(chǎn)品優(yōu)化的過程。

1灑水車焊接過程工藝優(yōu)化

1.1 罐體焊接工藝優(yōu)化

1.1.1 板材的選擇

灑水車罐體板材的選擇，既要滿足使用性能，又要便于加工，其中，大多數(shù)以Q235熱板為主，對于一些有特殊要求的介質(zhì)，可以適當?shù)卣{(diào)整板材的選擇，板材的選擇與焊接工藝的安排息息相關(guān)。

1.1.2 成型焊接優(yōu)化

一個成型的罐體可以由多塊板材組成，在成型之前，需要對其拼板，其中，拼板的工藝和焊縫質(zhì)量關(guān)系著成型的好壞，影響著產(chǎn)品的外觀，也關(guān)系著以后的使用壽命。所以，每一個加工環(huán)節(jié)都必須把控好。圖1為罐體拼板焊接圖。

一般薄板的焊接都會存在著變形的現(xiàn)象，薄板的焊接是工業(yè)施工中的一項非常重要的工作，如果在施工過程中造成薄板焊接變形十分嚴重，可能會影響產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)生嚴重的后果甚至要付出更多的售后服務(wù)。綜合考慮各種因素，減小焊接變形可以從設(shè)計、合理的工藝、校正幾個方面入手。

首先，在設(shè)計方面，合理地安排焊縫的位置、尺寸和焊縫高度，在設(shè)計時要結(jié)合各種可能存在的隱患，盡量減少焊縫，焊縫盡可能安排到受力小的地方[1]。其次，工藝的合理安排，焊絲的選擇，其中包括焊絲的直徑，材料。在實際中，需要通過不斷地實驗和調(diào)整，來獲得最佳的焊接電流和電壓值[2]。經(jīng)常采用點固焊的方法來保證焊接的間隙，而且，點固焊還能抗變形，如果是薄板的焊接，可以采用點固焊的方式，但是，點固的距離和焊點要根據(jù)實際工作要求來定，還有點焊的順序，應該先固定頭和尾。拼板后若板材存在一定的變形現(xiàn)象，應該先校正后再流轉(zhuǎn)下一道卷板工序，變形問題不能避免，但是可以盡可能的減小。如圖2、3所示，在罐體成型的時候，應盡可能地保證其截面的規(guī)則統(tǒng)一，要和圖紙一致，不能因為焊縫的影響造成太大的差異。

圖1 罐體拼板圖

圖2 罐體成型焊縫圖

圖3 成型后截面圖

1.2 支座焊接及減小薄板焊接變形的優(yōu)化

1.2.1 使用工裝模具減小支座的變形

為了減輕整車的重量，常常采用薄板來焊接支座，其中4 mm的板材最為常見，但是，為了能做到最大限度的減小變形，有必要采取一些措施來保證支座的尺寸。其中，最常見的就是使用工裝模具，工裝模具具有限位定位的作用，在焊接支座的時候，可以根據(jù)底盤縱梁的寬度制作一個模具，限定了寬度值。工裝模具的制作要遵循簡單易操作的原則，不僅能減少焊接變形，方便組焊，更能減少工時，降低成本，保證產(chǎn)品的合格率，達到技術(shù)要求的尺寸，既保證質(zhì)量也保證了效率。

1.2.2 合理安排焊縫和調(diào)整焊接的順序

在焊接過程中，合理地調(diào)整焊接的順序，也能有效地減少變形量，很多時候只重視一個產(chǎn)品生產(chǎn)出來的結(jié)果，往往忽視了它成型的過程，其實，過程往往比結(jié)果更重要，結(jié)果只看到了表面，而過程卻能發(fā)現(xiàn)其中存在的許許多多問題，并想方設(shè)法地去解決。考慮到在下料的過程中，其切割的質(zhì)量和方法會對板材產(chǎn)生一定的影響，雖然有一定的辦法去降低影響，但也還會在下料后產(chǎn)生參與應力的積累，使用高科技、高精度的下料技術(shù)，比如等離子切割，激光切割，水刀切割等，會給薄板下料帶來很多有利的因素，減少后期加工的工時，帶來可觀的效益。如圖4[3]所示。

圖4 焊接工字梁

如圖5所示，在焊接工字梁的時候，按照1-2-3-4的焊接順序，a是合理的，b是不合理的，因為在b的焊接過程中會產(chǎn)生應力，使工字梁變形，導致焊接出來的工字梁質(zhì)量差，甚至會產(chǎn)品很大的垂直度誤差，達不到要求。

圖5 焊縫布置應盡可能分散

一般的產(chǎn)品生產(chǎn)都是一個復雜的過程，有時候零件會有很多個，許許多多的零件組合在一起，在設(shè)計的時候應該把零件的焊縫錯開來，不能讓焊縫交叉或者重疊在一起，焊縫的交叉和密集會使接頭部位嚴重過熱，組織惡化，性能下降，而且會產(chǎn)生變形和裂紋，影響產(chǎn)品使用壽命，甚至存在很多安全隱患。

1.2.3 合理的工藝工序安排減小變形

如圖6所示為灑水車支座的生產(chǎn)制造圖。

圖6 灑水車支座圖（一）

如圖7，如何合理地安排工藝，方便組織生產(chǎn)，才能更有效地保證尺寸要求，下面對其工藝的合理性進行分析。

圖7 灑水車支座圖（二）

首先，應該焊接頭和尾的兩根橫梁，在保證橫梁與縱梁的垂直度的同時，也要保證兩根橫梁之間的平行度，做到可以完全保證焊接出來的是一個矩形而不是平行四邊形，這樣，對于后期的工作就非常的簡單方便了；再者，在前期可以進行點固焊，使其有可更改的余地，因為在使用的板材中都是薄板，多次的拆卸或者敲打和焊接都會使其變形，所以，為了減小變形量，盡可能做到一次性到位。

焊縫的安排，支座的焊接基本上都是角焊，焊縫必須保持一定的高度，均勻，沒有缺焊漏焊等現(xiàn)象，更不能有氣孔[4]。一般焊縫高度保持在4~5 mm的高度最為合適，過高可能會引起嚴重變形，過低則會有焊不穩(wěn)的現(xiàn)象出現(xiàn)。

焊縫的形式多種多樣，不同的作業(yè)地點，對焊縫的要求也會不同，比如一些受力比較大的地方，應該適當增加焊縫的高度，增加板厚。一些不經(jīng)常受力的地方，可以采取間斷焊接等。在焊接這一道工藝，電流電壓的調(diào)控顯得十分重要，這關(guān)系到焊縫的質(zhì)量和外觀。如表1所示。

表1 一些常見的焊縫圖

2結(jié)論

總之，一個好的產(chǎn)品，既要有好的設(shè)計，也要有好的制作工藝，更要有好的設(shè)備去支持，合理化的安排，科學的管理制度，減小焊接變形一直是一個技術(shù)上的難題，解決起來非常復雜，其因素很多需要慢慢地去探索和實踐，在后期，可以建立一套完善合理的有效控制變形的工藝措施，幫助在生產(chǎn)制造中解決更多的難題，給生產(chǎn)帶來更多的效益。

[1]李洪奇.薄板焊接變形的控制和技術(shù)措施[J].黑龍江科技信息，2009（6）：8-10.

[2]英若采.焊接生產(chǎn)基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社，1996.

[3]國家標準化委員會.焊縫符號表示法GB/T324-2008[S].北京：中國標準出版社出版，2008：1-14.

[4]付榮柏.焊接變形的控制與校正[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.

SprinklerWelding Technology Research And Optim ization

ZHOU Shu-li，CHEN An-jian
（SINOTRUK Liuzhou Yunli Special Vehicle Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi545112，China）

Analyzed the sprinkler difficulties in production and manufacturing，puts fowward the optimization process，focuses on the analysis of the tank welding，support measures in aspects of welding process and the optimization method.From the simple and easy operation，welding of retionalization，standardization，the qualification of product，quality issues and other aspects.adopt more reasonable manufacturing process，effectively solve the sprinkler in the difficulties encountered in the manufacture of products.

sprinkler；manufacturing process；process optimization；the welding deformation

TG44

A

1672-545X（2016）12-0098-03

2016-09-11

周樹立（1991-），男，廣西博白人，學士學位，主要研究專用汽車設(shè)計和研發(fā)方向；陳安健（1986-），男，廣西容縣人，學士學位，主要從事專用汽車設(shè)計與研發(fā)工作。