关键词：铁路货车；中梁焊接；变形；防范措施
1 导致铁路货车中梁焊接变形的原因
1.1 焊接应力的产生是导致铁路货车中梁焊接变形最主要的原因
焊接工件的大小程度，复杂情况会产生大小数量不等的复杂焊缝。在处理焊缝的过程中，就有难以预测的复杂应力产生，从而导致焊接变形。变形度越大那么工件的外观和质量就会受影响越大，甚至可能会报废或发生安全事故，造成经济损失。
1.2 受焊接材料的影响
焊接材料的质量好坏对铁路货车中梁焊接变形会产生影响。材料基本都是金属，金属本身有特殊的热物理性。焊接材料的热传导系数越大，温度梯度较小，这样焊接变形的几率也就越小。焊接是向母材料焊口加热，让其产生高温使焊材与母材料完全融合。如果在加热过程中受热不均匀都会导致焊接变形。
1.3 焊接结构的设计
焊接结构因素是焊接变形的最大原因。焊接结构设计非常复杂。工件自身是拘束体，它随焊接而慢慢变化。所以工作的难度比较大。焊接会出现数量、结构不一样的焊缝。如果焊缝的结构复杂，焊接就更难掌握。因为一部分结构件设计繁琐，技术含量要求比较高，所以对焊接的各环节的要求都很严格。假设焊接结构设计不合理，其中随便哪一个地方出现问题，都会出现焊接变形的情况。
1.4 没有制定合理的铁路货车中梁焊接工艺
不合理的铁路货车中梁焊接工艺会影响铁路货车中梁的质量和生产效率。焊接工艺也考验师傅的手艺，当然，对工艺人员的要求也必须要高。焊接时所需要的电压、工件的固定、焊接的前后顺序，怎么选择合理的焊接设备等各方面用到的工具都是焊接工艺对焊接变不变形的重要影响部分。这就需要丰富的理论知识和实践经验的工艺人员来制定合理的焊接工艺。
2 铁路货车中梁焊接变形与焊接应力的分类
2.1 铁路货车中梁焊接变形的种类
铁路货车中梁焊接变形可以分为两大类，即为面内变形和面外变形。而面内变形可分为纵向收缩变形、焊缝回转变形及横向收缩变形三小类，面外变形多为弯曲形变、扭曲形变、角形变及失稳波浪形变等。其中，铁路货车中梁多表现为纵向收缩变形和横向收缩变形，而在不同焊件中，这两种变形往往会因焊缝的数量及位置分布不同，表现出其他形式的变形。
2.2 残余应力的分类
在进行焊接冷却后，部分焊件中仍残存未消除的应力。通常情况下，称此类残存应力为焊接残余应力，根据残余应力的方向区别，将残余应力分为纵向应力、横向应力及沿焊缝厚度方向的残余应力三类别。
3 焊接工艺对铁路货车中梁焊接变形的影响分析
3.1 焊接参数的影响
焊接参数的影响主要体现在电流及电弧电压方面，特别是铁路货车中梁焊接流程及焊接方法确定后，则难以固定铁路货车中梁总体变形数值；并且焊接铁路货车中梁构件时，构件大小与焊接电流间存在着密切联系，换而言之铁路货车中梁构件越大则焊接热输入越大；在忽略控制电流环节的情况下，则容易造成构件局部严重受热的现象。此外，铁路货车中梁构件定位及内固定对铁路货车中梁变形产生的影响非常明显，特别是铁路货车中梁焊接的定位非常重要，一旦定位位置出现不同程度偏差，或者定位操作不符合要求，则容易造成铁路货车中梁构件受力不均的现象。
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3.2 焊接工装夹具对不锈钢焊接变形的影响
采用工装夹具是强制约束不锈钢减小变形的一种方法，此种方法主要应用于厚度小于10mm的不锈钢板件，而对于大于12mm的板件需要焊接，因此焊接工装夹具设计对不锈钢焊接变形的影响也是非常大的：一是焊接定位的工序安排对焊接质量影响大。如果定位装配过大就会导致不锈钢的重心位置发生变化，进而导致应力的变化，导致焊接出现变形；二是工装构件的固定也非常重要，如果在固定过程中出现固定位置不准确或者出现细微的偏差等现象，就会使焊接出现变形。当然焊接方法也会对焊接变形产生影响，在焊接过程中往往需要根据不同的焊接要求选择相应的焊接方法，因此不同的焊接方法也会对焊接变形产生影响。
3.3 焊接操作顺序的影响
焊接操作顺序的掌握，对保证铁路货车中梁焊工艺的质量有着非常重要的作用。但是，如果忽略焊接操作顺序，则会影响到焊接的效果，进而可能出现变形的问题。实践证明，在改变焊接操作顺序的情况下，会加剧焊接变形的程度。因此，相关焊接技术人员，需对铁路货车中梁的操作顺序，流程充分掌握，针对可能发生焊接变形的位置按照规范流程严格操作。
4 优化预防铁路货车中梁焊接变形的焊接工艺
4.1 铁路货车中梁焊接前控制
不同的铁路货车中梁构件其功能和需求是不同的，所以要有针对性地进行焊接操作，技术人员需要具体分析铁路货车中梁构件的功能和需求，并选择最恰当的焊接方式。同时，技术人员还要预估焊接过程当中可能出现的焊接变形问题，有效确定相应的焊接顺序，制订随时应变的措施。
4.2 加强事中控制
在具体操作过程中，如果有和实际不相符的现象，为了进一步确保铁路货车中梁焊接工作正常有效进行，应当及时进行补救，同时构建监督机制，工作人员也必须严格地开展相关工作，在铁路货车中梁焊接过程中便能够有效减少焊接变形现象。在铁路货车中梁焊接过程中，应当充分重视操作人员的操作化水平，并要及时查看操作人员是否能够根据相关流程操作，在实际操作过程中是否存在隐患，必须加强有效控制才能够确保焊接工作的有效进行。在铁路货车中梁焊接过程控制中，应关注有关焊接规章制度的落实，对操作人员进行及时检查，查处违规行为对于铁路货车中梁焊接工艺的可持续发展有着一定促进作用。应严格选择焊接方法与焊接工艺参数，以需焊接构件的实际特点为基础进行焊接方法的选择。如何把跟踪激冷、随焊两侧加热、碾压等方法应用于焊接过程，这样可对焊接变形问题进行更好的控制，采用随焊两侧加热技术可更加均匀地分布纵向应变，使残余应力减小，相对于随焊两侧加热技术而言，随焊碾压应有特殊设备进行辅助，存在较大的应用限制。同时在焊接过程中，要想更好地控制焊接变形，还应重视焊接人员实际业务技能的提高，应依据工艺方案对工艺参数进行严格设定，严禁对焊接工艺参数进行随意更改，让操作者按操作规程严格作业，此外还应定期培训焊接人员，丰富焊接人员的焊接知识，分享焊接人员的实操经验。
4.3 对铁路货车中梁焊接进行矫正
在铁路货车中梁焊接操作完成以后，如果焊接部位有严重的焊接变形现象出现，就一定要安排做好矫正工作。因局部高温所造成的变形是可以依照压缩性变形的变化进行抵消的，所以最简单的矫正方法莫过于高温加热，采用这一方法就能够对铁路货车中梁变形的部位进行矫正了。
5 结语
铁路货车中梁产生焊接变形的原因非常复杂，由于它本身质量和尺寸都比较大，焊缝的分布也较复杂。还有设计方面的因素，所以，在对铁路货车中梁焊接途中的变形控制就非常困难。同时，铁路货车中梁的生产成本本来偏高，就需要降低铁路货车中梁的报废率。所以在焊接操作中还需提高操作人员的专业水平，减少人为原因使铁路货车中梁焊接变形的情况。要不断学习和引进优秀的技术和设备工具，有效地控制焊接变形，才能提高产品生产率、质量和合格率。
参考文献
[1]白金花;浅析铁路货车中梁焊接变形及防范措施研究[J];甘肃科技;2019年01期
[2]陈文兴;张磊;刘军祥;江锐锋;武永亮;刘华学;铁路货车乙型钢中梁焊接变形仿真预测[J];铁道车辆;2017年02期
论文作者:张渤研
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第12期
论文发表时间:2020/4/3
标签：货车论文; 铁路论文; 应力论文; 操作论文; 构件论文; 过程中论文; 方法论文; 《建筑实践》2019年第38卷第12期论文;