淺談高速動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的焊接變形控制方案

李萬君　劉大明　王善更

摘 要：隨著我國人口的增加以及城市的發(fā)展，交通也發(fā)生巨大的變化，而高鐵作為近幾年來發(fā)展速度最快的公共交通運輸方式，其技術(shù)的發(fā)展成為其中的關(guān)鍵，作為保證高速動車組運行安全的重要組成部件之一，轉(zhuǎn)向架上構(gòu)架在焊接期間于一些原因會出現(xiàn)變形現(xiàn)象，這對動車組的運行安全造成了嚴(yán)重的威脅。

關(guān)鍵詞：高速動車組；轉(zhuǎn)向架構(gòu)架；焊接變形控制方案

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的提高，我國的交通運輸業(yè)得到了迅速的發(fā)展，尤其是近幾年高鐵鐵路方面得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。但是，在高鐵動車組的設(shè)計中，轉(zhuǎn)向架構(gòu)的焊接時高鐵動車組運行安全的重要組成部件，但是，由于施工工藝不高，對施工材料的監(jiān)督不力，加之焊接結(jié)構(gòu)不完善，進(jìn)而使得高速動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)的焊接出現(xiàn)變形，進(jìn)而影響高速動車組的技術(shù)提高，故此，在轉(zhuǎn)向架中，作為各項輔助裝置安裝基礎(chǔ)的就是構(gòu)架，其當(dāng)之無愧的成為了最為重要的承載部件，其控制方案成為研究中的重點。

1 焊接出現(xiàn)變形的原因

1.1 施工工藝

在高速動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)的焊接中，一旦施工工藝出現(xiàn)問題，其架構(gòu)焊接就會變形，進(jìn)而影響焊接施工質(zhì)量。 在高速動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)的焊接中，焊接操作涉及到更多的工藝技巧，例如工藝參數(shù)、熱輸入量、方式方法 、先后順序 、構(gòu)件位置、多層焊、胎 架以及夾具，每一項工藝都會不同程度的影響焊接變形情況，由此證明，工藝因素對于焊接變形具有深刻的影響。

1.2 施工材料

在高速動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)的焊接中，其施工材料也是影響焊接變形的一個重要因素。在高速動車組的轉(zhuǎn)向架構(gòu)的焊接中，一些施工人員對施工材料的監(jiān)管不力，使得材料的質(zhì)量不合施工的要求，進(jìn)而影響施工的質(zhì)量和效率。

2 高速動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)的焊接變形的控制方案

2.1 提高施工工藝

在高速動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)的焊接中，提高施工工藝是防止變形的重要方案。在進(jìn)行制造的過程中，應(yīng)該采取一定的措施以保證焊接構(gòu)件的產(chǎn)品能夠符合一定的要求，其中，對于焊接變形的控制上，一般分為三個階段，分別為焊接前的預(yù)防、焊接中控制以及焊接后的矯正，在進(jìn)行轉(zhuǎn)向架構(gòu)的焊接中要注意以下幾點：

首先，要做好焊接前的預(yù)防策略。一般分為預(yù)變形法、剛性固定組裝法以及預(yù)拉伸法。預(yù)變形法能夠有效的評估出待焊工件的變形大小情況以及方向。剛性 固定組裝法起到了對被焊工件固定的作用，可以避免待焊構(gòu)件出現(xiàn)變形的情況。預(yù)拉伸法主要就是將焊接殘余應(yīng)力最大化的減少，使焊接變形的情況得到有效的遏制；

其次，在轉(zhuǎn)向架構(gòu)的焊接中，要對焊接過程進(jìn)行控制，應(yīng)盡可能的采用線能量較低的方式，選取適合的焊接參數(shù)以及順序，使焊接變形得到有效的控制；

最后，一般分為加熱以及機械兩種矯正法，以使構(gòu)件焊接后出現(xiàn)的殘余變形情況得到有效的降低甚至清除順序，使焊接變形得到有效的控制。

2.2 加強對施工材料的控制

在高速動車組的轉(zhuǎn)向架構(gòu)的焊接中，要加強對施工材料的控制，進(jìn)而防止焊接出現(xiàn)變形的情況。在高速動車組的轉(zhuǎn)向架構(gòu)的焊接中，由于施工材料質(zhì)量問題進(jìn)而引起焊接變形。故此，在進(jìn)行焊接的錢，要做好對施工材料的監(jiān)督，質(zhì)檢人員要對施工材料進(jìn)行監(jiān)督，對施工材料的材質(zhì)以及規(guī)格進(jìn)行記錄，進(jìn)而保障施工材料的質(zhì)量，防止因施工材料不合格而出現(xiàn)焊接變形。例如，材料的熱物理以及力學(xué)性能參數(shù)是影響焊接變形的主要原因，在實際的應(yīng)用中，因熱物理性能的參數(shù)中，熱傳導(dǎo)系數(shù)與溫度度間成反比關(guān)系，當(dāng)溫度梯度較大時，焊接變形也就會更為明顯，因此，在采購焊接材料時要對材料的熱物理性質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的審查，防止出現(xiàn)焊接變形的故障。

2.3 完善施工設(shè)計方案

在高速動車組的轉(zhuǎn)向架構(gòu)的焊接中，完善施工設(shè)計方案也是防止焊接出現(xiàn)變形的重要措施。進(jìn)行焊接施工前，要先對高速動車組的轉(zhuǎn)向架構(gòu)的焊接施工進(jìn)行方案設(shè)計，進(jìn)而提高其焊接質(zhì)量和效率。首先，在設(shè)計中，應(yīng)將焊縫的數(shù)量降至最低，并在筋板形狀的選擇上慎重考慮，設(shè)定筋板 的位置時也需多加考慮，以達(dá)到使結(jié)構(gòu)強度達(dá)到一定的要求，將焊接變形的情況降至最低；其次，對焊縫的位置進(jìn)行規(guī)劃，在實際的設(shè)計中，焊縫應(yīng)設(shè)計在焊接結(jié)構(gòu)截面中性軸上，或者與中性軸最接近的地方，以使梁、柱等結(jié)構(gòu)的撓曲變形的情況降至最低；最后，在焊縫尺寸以及形式的選擇上，也需要多加考慮，因為焊接量與焊接變形之間成正比關(guān)系，焊接量的增大就是導(dǎo)致焊接變形的情況增多，不利于轉(zhuǎn)向架的制作。

3 結(jié)語

總而言之，在高速動車組的轉(zhuǎn)向架構(gòu)的焊接中，其變形市場出現(xiàn)的焊接問題，故此加強對焊接技術(shù)的提高，減少焊接變形，進(jìn)而保障高速動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)的質(zhì)量。在高速動車組的轉(zhuǎn)向架構(gòu)焊接中，要提高焊接的施工工藝，加強對施工材料的監(jiān)督，完善其施工設(shè)計方案，進(jìn)而減少高速動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)焊接的變形，提高高速動車組的轉(zhuǎn)向架構(gòu)質(zhì)量，進(jìn)而保障動車的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻(xiàn)：

[1]李建欣.高速動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的焊接變形控制措施[J].上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報，2011，25（2）：121-124.

[2]周君鋒.探究高速動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的焊接變形控制措施[J].中國科技縱橫，2015（8）：87-87.

作者簡介：

李萬君（1968- ），男，漢族，吉林長春人，中車長春軌道客車股份有限公司，公司首席操作師，研究方向為高速動車組轉(zhuǎn)向架焊接。