泰國機車司機室總組裝焊接工藝分析

文/楊善忠，顧歡·中車戚墅堰機車有限公司

導 語

泰國機車是全新設計的車型，司機室前墻及頂蓋部分采用雙曲面流線型設計，且外部蒙皮比較薄，總組裝焊接問題突出，主要表現在工藝不成熟、組裝尺寸不到位、焊接變形大等方面。而司機室整體外觀要求高，故分析研究其焊接工藝、焊接方法，總結焊接經驗技巧就成了需要亟待解決的問題。

焊接方法及設備

司機室焊接采用混合氣體保護焊，其特點為生產效率高、焊接速度快、焊接應力和變形小、電弧加熱集中、焊縫含氫量少、抗裂性好，且操作簡便，但焊接飛濺比手工焊條電弧焊大，弧光輻射較強。

焊接設備采用Panasonic YD-350FR2氣體保護焊機；選用的氣體為富氬混合氣體，其中氬氣占80%，二氧化碳占20%；選用實芯焊絲，牌號為TH500-NQ-II，焊絲直徑為1.0mm。

焊前準備

⑴焊前噴嘴必須清理干凈且安裝緊固，噴氣具、分流閥要安全無損、無堵塞。

⑵導電嘴必須固定好，氣體、焊絲通過順暢，送絲輪卡槽尺寸與焊絲直徑相等，送絲槽內必須干凈無污物，送絲輪壓力要調節(jié)合適。

⑶檢查氣瓶的氣體是否足夠，氣體流量壓力是否正常，當壓力小于0.1MPa時應及時更換氣瓶。

⑷焊縫位置的銹跡、涂層、污漬要清理打磨干凈，保證焊縫質量。

⑸焊縫周圍涂抹防濺液，為后期清理飛濺節(jié)省時間，涂抹時注意不要涂在焊縫上，以免產生氣孔，影響焊縫質量。

⑹作業(yè)場地使用擋風板，以保證電弧直吹，避免保護氣體偏離焊縫，產生氣孔。

焊前組裝定位

為保證組裝尺寸，在組裝平臺上安裝了定位工裝，如圖1所示。首先按照圖紙要求將前墻、側墻、后墻在平臺上定位組裝，垂直度用拉伸工裝操作；然后組裝頂蓋，頂蓋需要與前墻、側墻、后墻組裝無間隙，否則會造成組裝尺寸錯誤，焊接量也將增大。組裝完畢后根據圖紙測量尺寸，尺寸無誤后進行整體焊接。這樣剛性固定后焊接變形小，易于調修。司機室總組裝如圖2所示。

圖1 司機室組裝定位工裝

圖2 司機室總組裝

焊接工藝參數選擇

司機室總組裝是直接定位在組裝平臺上的，外部焊接要借助升降平臺操作，主要采用仰焊、立焊、橫焊、平角焊。焊接工藝參數見表1。

表1 焊接工藝參數

焊接操作與注意事項

司機室總組裝焊縫位置如圖3、圖4所示。

圖3 司機室正面總組裝焊縫位置

圖4 司機室側面總組裝焊縫位置

頂蓋與前墻的焊接

頂蓋與前墻連接的焊縫主要是如圖3所示的1號焊縫，這條焊縫由兩個曲面連接而成，即由頂蓋蒙皮與前墻骨架焊接形成，屬于薄板與厚板的連接，焊接位置是仰焊，焊工的操作位置受限，焊接難度比較大。

在焊接1號焊縫過程中要把電流調好，一般比平焊電流要小，氣體流量可開至20L/min， 1號焊縫的焊接要點如下：

⑴控制熔池不宜過大，保持正確的均勻送絲，遇到間隙過大可斷弧焊接。

⑵焊絲要偏向于厚板件，以防焊穿影響焊縫質量。

⑶選擇最佳視線位置由遠而近運槍送絲，為保證焊縫質量，可以用雙手持焊槍進行焊接。

⑷為防止焊接變形，采用分段式焊接。

前墻與側墻的焊接

前墻與側墻的焊接位置為立焊，司機室內部焊縫的焊接也大多數以立焊為主。如圖3所示的2號、3號、4號焊縫以及如圖4所示的6號焊縫均采用立焊進行焊接。要求焊縫不能內凹，盡量焊平或微凸，焊接方向自上而下，焊槍要略向下傾斜。熔池金屬和熔滴因受重力作用具有下墜趨勢與焊件分開，容易產生未熔合與焊瘤。焊接電流不宜過大，注意焊絲伸出長度，以保正焊縫成形美觀，達到質量要求。這里需要特別強調一下，4號焊縫是蒙皮與蒙皮對接焊縫，此焊縫位于雙曲面連接位置，焊接時工藝參數要小，沒有間隙的位置要采取立向上焊接，而且這條焊縫需要煤油滲漏，焊接時不能產生未熔合、氣孔等焊接缺陷。

5號焊縫是前墻雨刮器部件與前墻防撞梁焊接形成，此焊縫為角焊縫，由于雨刮器部件支撐板厚只有2mm，為了防止焊接變形影響安裝尺寸，所以安排在總組裝焊接，此焊縫焊接要求是焊腳不要太高，且焊接后需要煤油滲漏，焊接時不能產生焊接缺陷，焊后需打磨平整。

為防止焊接收縮變形，影響雙曲面造型，所有焊縫均為分段焊接，盡量減少熱量輸入。

頂蓋與側墻的焊接

頂蓋與側墻連接的焊縫主要是如圖4所示的7號焊縫，這條焊縫是頂蓋蒙皮與側墻骨架、側墻蒙皮與側墻骨架間形成的焊縫，相當于中厚板的板—板橫對接焊件中的蓋面焊。7號焊縫的焊接要點如下：

⑴由于橫焊焊縫表面不易對稱，所以焊接時必須使熔池盡量小。

⑵采用多道焊的方法來調整焊道外表面的形狀，獲得較對稱的焊縫外表。

⑶焊接側墻蒙皮與骨架時焊槍成0°～10°俯角，焊接頂蓋蒙皮與側墻骨架時焊槍成0°～10°仰角，這樣能盡量保證焊縫熔合良好，焊縫成形美觀。

⑷為防止焊接變形，依然采用分段式焊接。

由于司機室結構復雜，零部件比較多，焊接位置不理想，需要借助升級平臺操作，在施焊過程中要時刻注意生產安全，嚴格按照安全操作規(guī)程進行焊接操作，特別要注意跌倒、滑落、碰頭、燙傷、墜落等危險。

焊后清理與檢驗

焊接結束后應對焊縫及周圍的焊渣進行清理，并對焊縫接頭處進行打磨，防止應力集中，引起裂紋。部分焊縫需打磨平整適應雙曲面外觀，觀察焊縫表面有無咬邊、氣孔、裂紋等缺陷，如有缺陷應及時修補，達到焊縫質量要求。司機室頂蓋全部焊縫、前墻部分焊縫需煤油滲漏，如有漏點需打磨至焊縫根部，徹底清除缺陷后補焊，焊后打磨，再進行煤油滲漏，確保焊縫無缺陷。