摘要：近年来，高速动车组转向架构架的焊接变形控制问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了动车组转向架构架的工艺实施以及焊接变形原因，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面提出了控制焊接变形的针对性措施，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：高速动车组；转向架；构架；焊接变形
1前言
作为一项实际要求较高的实践性工作，高速动车组转向架构架焊接变形控制有着其自身的特殊性。该项课题的研究，将会更好地提升对动车组转向架构架焊接的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化其焊接变形控制相关工作的最终整体效果。
2概述
现阶段，我国的交通运输业发展迅速，尤其是高速铁路方面，更是有了突飞猛进的发展，我国现阶段已经远超于其他国家，成为了世界上在高速铁路系统上，技术最为先进、集成能力最为强大、运行速度最快，规模最为宏大以及运行里程最长的国家。但是，高速动车组中最为关键的部件就是转向架，其能够在一定程度上保证列车的高速、平稳运行，提高列车运行的安全性以及舒适度。在转向架中，作为各项辅助装置安装基础的就是构架，所以，其当之无愧的成为了最为重要的承载部件。
3动车组转向架构架的工艺实施
3.1工艺文件编写
在实际的加工中，需要对设计中的工艺文件等数据信息通过数控设备进行编写，从而让加工的数据得到全方面的输入，包括了基本加工步骤、基准定位信息、坐标系信息、程序基准信息等等，这些信息的编写是后续加工进行的必要条件。
3.2程序分析加工参数
通过所编写的一系列加工信息，通过数控程序进行加工参数的进一步分析，对刀具结构、加工尺寸、加工精度、空间结构以及主轴转速等详细的各方面加工参数进行分析与微调。比如在该企业的加工过程中，通过程序分析，由于空簧孔径需到60mm，孔深需到110mm，就需要根据该参数对加工中的刀具结构进行较好地微调与设计，才能够满足空簧孔的加工需求。而在通过程序进行加工参数分析的同时，还可以刀具为核心，对加工的工艺顺序进行合理的调整，从而避免刀具的频繁更换，保证加工效率。
3.3数控程序的具体编写
在当今对动车组转向架构架的加工中，实现对加工的控制主要是以数控程序为载体，因此对数控程序的具体编写与对加工的控制息息相关。通常，程序的具体编写视实际的构架加工参数以及加工质量需求而定，除此之外，需要对之前的工作准备进行再一次的检验，避免工艺控制以及工艺参数上存在遗漏现象。并且，需要考虑到系统通用程序代码以及二次开发程序代码的一致性，以便于在实际的生产加工过程中能够更加方便控制，做到加工控制的实时性、准确性以及稳定性。
3.4数控程序检验与加工初试
不管是软件完成编程还是人工完成编程，在正式开始构架加工时均需要进行数控程序的全面检验，确保程序设计与工作的正常。并且，需要在实际的工艺生产中通过首件试切的方式来对加工设备的工作情况进行检验。比如通过进行试切工作，可以对刀具的实际加工尺寸有更为直观的了解，方便后续批量生产的调整与完善。而如果在首件试切的过程中，发现存在程序瑕疵、刀具不适、工艺纰漏以及工装不合理等现象，便可以通过PDCA（即全面质量管理活动）进行相应的优化，让动车转向架构架的加工工艺更为高效、合理，并且能够保证构架的高质量完成。
4焊接变形的主要原因
4.1工艺原因
在焊接操作时，涉及了较多的工艺技巧，例如工艺参数、热输入量、方式方法、先后顺序、构件位置、多层焊、胎架以及夹具，每一项工艺都会不同程度的影响焊接变形情况，由此证明，工艺因素对于焊接变形具有深刻的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4.2材料原因
一般情况下，材料的热物理以及力学性能参数是影响焊接变形的主要原因。在实际的应用中，因热物理性能的参数中，热传导系数与温度梯度间成反比关系，当温度梯度较大时，焊接变形也就会更为明显。此外，影响焊接变形的因素还包括力学性能参数中的热膨胀系数，二者之间成正比关系；而在高温区的材料屈服极限以及弹性模量以及温度的变化也会影响焊接变形，其与弹性模量之间存在反比关系。
4.3结构原因
焊接结构能够对焊接变形产生最为深刻的影响，据相关数据调查分析表明，当焊接中的拘束度升高时，相应的焊接残余应力也会随之增多，但是焊接变形会有一定的降低。一般情况下，在焊接中，拘束度一般分为工件本身以及外加拘束度两种。而工件本身的拘束度不会一直保持不变，当结构较为复杂时，在焊接中，拘束作用就会发挥主导作用，拘束度的变化情况与结构的复杂度之间呈现正比关系。在实际的应用中，会应用装入加强筋板以及加强板，从而使结构更加稳定以及刚性化。
5控制焊接变形的针对性措施
在实际的构架制作中，因为材料在选择以及使用方面是不变的，所以就更加需要灵活的结构以及工艺。因为设计对结构有一定的制约作用，所以在设计中应尽量规避构架焊接变形的情况，不然会增加额外不必要的工序，使生产周期加长，同时也会导致产品的生产成本增加。在实际的应用中，还需从设计以及工艺方面加强研究，使焊接变形控制领域有效发展以及改进。
5.1设计措施
在设计中，应将焊缝的数量降至最低，并在筋板形状的选择上慎重考虑，设定筋板的位置时也需多加考虑，以达到使结构强度达到一定的要求，将焊接变形的情况降至最低。在焊缝尺寸以及形式的选择上，也需要多加考虑，因为焊接量与焊接变形之间成正比关系，焊接量的增大就是导致焊接变形的情况增多，不利于转向架的制作。此外，在设计中，还需精确计算焊缝的尺寸，在结构承载能力得到充分保证的前提下，最好选择小尺寸的焊缝，针对于丁字以及十字接头处承载力较大的情况，在强度达到一定要求时，就可以采取开坡口形式的焊缝以使焊接变形的情况降至最低。对焊缝的位置进行规划，在实际的设计中，焊缝应设计在焊接结构截面中性轴上，或者与中性轴最接近的地方，以使梁、柱等结构的挠曲变形的情况降至最低。
5.2工艺措施
在制造的过程中，应该采取一定的措施以保证焊接构件的产品能够符合一定的要求。其中，对于焊接变形的控制上，一般分为三个阶段，分别为焊接前的预防、焊接中控制以及焊接后的矫正。
5.2.1焊接前预防策略
一般分为预变形法、刚性固定组装法以及预拉伸法。预变形法能够有效的评估出待焊工件的变形大小情况以及方向。刚性固定组装法起到了对被焊工件固定的作用，可以避免待焊构件出现变形的情况。预拉伸法主要就是将焊接残余应力最大化的减少，使焊接变形的情况得到有效的遏制。
5.2.2焊接中控制
应尽可能的采用线能量较低的方式，选取适合的焊接参数以及顺序，使焊接变形得到有效的控制。
5.2.3焊接后较早
一般分为加热以及机械两种矫正法，以使构件焊接后出现的残余变形情况得到有效的降低甚至清除。
6结束语
综上所述，加强对高速动车组转向架构架焊接变形控制问题的研究分析，对于其良好焊接效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的转向架构架焊接工作过程中，应该加强对变形控制关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
[1]李建欣.高速动车组转向架构架的焊接变形控制措施[J].上海工程技术大学学报.2017（11）：60-62.
[2]赵克俭，李文.CRH2高速动车组焊接构架变形预测与控制[J].城市建设理论研究（电子版）.2017（01）：115-116.
[3]王庆涛.时速200km～250km动车组转向架四级检修技术概述[J].铁道车辆.2016（21）：88-89.
论文作者:孙进发,于海源,许琼晓
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/16
标签：转向架论文; 构架论文; 加工论文; 车组论文; 工艺论文; 结构论文; 情况论文; 《基层建设》2018年第3期论文;