关键词：门立柱焊接、焊接顺序、焊接参数、工艺优化
近年来随着高速铁路和城市轨道交通的不断发展，轨道车辆的市场需求日益增加。铝合金车体制造作为整车制造的最前道工序，对车体整车质量要求更为严格[1]。因此，从焊接工艺着手对车体各部件制造过程进行优化，对攻克制造难点、提升产品质量有着至关重要的作用。
中国标准动车组门立柱焊接包括焊接端墙预留焊缝、焊接侧墙门立柱与底架边梁连接焊缝、焊接侧墙门立柱与地板连接焊缝、焊接端墙门立柱与底架端梁连接焊缝、焊接端墙门立柱与侧墙前端连接焊缝、焊接端墙与门立柱连接焊缝。门立柱焊接过程主要存在两个难点，一是薄厚板角接组合焊缝，该位置最大薄厚差为7mm，焊接形式包括PF、PD、PC、PB，且大部分为组合焊缝，主要难点在于焊接时如何达到薄板不烧穿的同时使厚板达到熔深标准，更高的难点在于达到此前的标准后，如何达到“缝美质优”。二是空间受限半盲焊，在整个门立柱的焊接过程中，有很多空间位置转换的焊接位置，门立柱的空间宽度只有150mm，操作空间有限，焊接时视线受阻，无法观察到整个焊缝的状态，不能很好的控制电弧，给焊接带来诸多困难。本文从焊接顺序、焊接工艺参数方面对门立柱焊接工艺优化进行论述。
1、焊接端墙预留缝
完成该位置的焊接需要两层两道焊缝，分别是一道打底焊和一道盖面焊。
（1）打底焊
使用氧乙炔焰对焊缝两侧50mm区域进行预热，使用测温仪监测加热温度。采用停顿式焊接手法进行焊接，焊接完成后焊缝表面呈现下凹的形态，焊后打磨、清理焊缝。
（2）盖面焊
使用测温仪监测焊缝打底焊后的温度，当温度降低到80℃，采用停顿式焊接手法进行焊接.
焊后修磨接头并清理焊缝表面的杂质。先使用直磨机对接头进行修磨，保证圆滑过渡，修磨后接头余高与焊缝余高一致。对于接头两侧10mm区域，再使用角磨机精细修磨，避免出现接头高度低于母材的现象。最后使用碗刷机对焊缝表面的杂质。
2、焊接侧墙门立柱与底架边梁连接焊缝
完成该位置的焊接需要先焊接内侧，后对外侧进行清根探伤，最后焊接外侧。内侧焊接需要两层三道焊缝，外侧焊接需要三层四道焊缝。
（1）焊接内侧
① 打底焊
此道焊缝是平角焊与立焊的组合焊缝。使用氧乙炔焰对焊缝两侧50mm区域进行预热，使用测温仪监测加热温度。采用停顿式焊接手法进行焊接，焊后打磨、清理焊缝。
② 第一道盖面
先焊接立焊焊缝的下半区域，使用测温仪监测焊缝打底焊后的温度，当温度降低到100℃，采用停顿式焊接手法进行焊接，焊接参数见表2，焊后打磨、清理焊缝。
③ 第二道盖面
此道焊缝是平角焊与立焊的组合焊缝。在焊接平角焊缝时，使用测温仪监测第一道盖面焊后的温度，当温度降低到100℃，采用停顿式焊接手法进行焊接。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在转换到立焊焊缝位置时，用焊枪上的电流调节器在焊接的同时将电流调节至170A，其他参数保持不变，焊接过程中应注意立焊左右摆动时电弧停留的时间，中间顺势带过，两侧停留约0.7秒，焊后打磨、清理焊缝。
（2）外侧清根
焊前进行坡口打磨和焊缝清根。使用切割片开坡口，坡口角度为55°，深度超过母材厚度，达到背面焊缝即可；使用直磨机配合旋转锉对待焊区域进行清根处理。清根后对此处进行PT探伤，显像无缺陷后，使用清洗剂及酒精将待焊区域清理干净。
（3）焊接外侧
① 打底焊
焊接清根位置，此道焊缝是平角焊到立焊再到横焊的组合焊缝。使用氧乙炔焰对焊缝两侧50mm区域进行预热，使用测温仪监测加热温度。当温度降低到90℃，采用停顿式焊接手法进行平角焊焊缝焊接。在转换到立焊位置时，将电流调整至180A，其他参数及焊接手法保持不变。在转换到横焊位置时，将电流调整至140A，采用上停下带式焊接手法进行焊接，其他参数保持不变，焊后打磨、清理焊缝。
② 填充焊
此道焊缝是平角焊到立焊再到横焊的组合焊缝，焊接时起弧位置与打底焊不同，应在未清根位置处起弧。使用测温仪监测打底焊后的温度。当温度降低到100℃，采用停顿式焊接手法进行平角焊焊缝焊接。在转换到立焊位置时，将电流调整至180A，采用左右摆动式手法进行焊接，其他参数保持不变。在转换到横焊位置时，将电流调整至150A，采用上停下带式手法进行焊接，其他参数保持不变。焊后打磨、清理焊缝。
③ 第一道盖面
先焊接焊缝的下半区域，使用测温仪监测填充焊后的温度。当温度降低到100℃，采用停顿式焊接手法进行焊接，焊接到平立焊交界处停弧，焊后打磨、清理焊缝。
④ 第二道盖面
使用测温仪监测第一道盖面焊后的温度。当温度降低到100℃，采用停顿式焊接手法进行平角焊缝的焊接。在转换到立焊位置时，将电流调整至170A，采用左右摆动式手法进行焊接，其他参数保持不变。焊接过程中应注意立焊左右摆动时电弧停留的时间，中间顺势带过，两侧停留约0.7秒。在转换横焊位置时，采用上停下带式手法进行焊接，将电流调整至160A，其他参数保持不变，焊后打磨、清理焊缝。
3、焊接侧墙门立柱与地板连接焊缝
（1）焊前清根
焊前进行坡口打磨和焊缝清根。使用切割片开坡口，坡口角度为55°，深度超过母材厚度，达到背面焊缝即可；使用直磨机配合旋转锉对待焊区域进行清根处理。清根后对此处进行PT探伤，显像无缺陷后，使用清洗剂及酒精将待焊区域清理干净。完成该位置的焊接需要三层四道焊缝。
（2）打底焊
使用氧乙炔焰对焊缝两侧50mm区域进行预热，使用测温仪监测加热温度。采用停顿式焊接手法进行焊接,焊后打磨、清理焊缝。
（3）填充焊
使用测温仪监测打底焊后的温度。当温度降低到100℃，采用上停下带式焊接手法进行平角焊缝的焊接，焊后打磨、清理焊缝。
（4）第一道盖面
使用测温仪监测填充焊后的温度。当温度降低到90℃，采用停顿式焊接手法进行平角焊缝的焊接，焊后打磨、清理焊缝。
（5）第二道盖面
使用测温仪监测第一道盖面焊后的温度。当温度降低到90℃，采用停顿式焊接手法进行平角焊缝的焊接，焊后打磨、清理焊缝。
参考文献
[1] 王元良，陈辉.高速列车铝合金车体的焊接技术[M],成都：西南交通大学，2012：6-8.
论文作者:罗添元, 吕明, 岳彩月, 王宇, 刘旭, 杨剑
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1期
论文发表时间:2020/3/25
标签：立柱论文; 温度论文; 手法论文; 平角论文; 位置论文; 打底论文; 停顿论文; 《工程管理前沿》2020年1期论文;