摘要：该焊接技术体现了K型坡口操作方法的焊接技术要点，分析解决了未熔合产生的原因机理和解决方案。具有实践性、创新性。能够快速有效的解决货车中梁生产中出现的严重焊缝未熔合的质量难题，该技术成熟可靠，效果显著，有较高的应用价值和推广价值。
关键词：牵引梁；K形坡口；焊接原理；检验标准；
前言：铁路货车中梁下盖板与腹板牵引梁K形坡口焊接技术，采用调整工艺方案和组对间隙，调整焊枪型号及焊丝干伸长度，改变操作位置，提高熔敷金属的可达性，改进焊枪角度，促进金属熔合，最关键的打底层焊缝采用单面焊双面成型方法，控制每层焊缝的层间厚度，加强层间熔合等操作方法，圆满解决了K型坡口焊缝出现批量未熔合的严重质量问题，采用该技术焊接，可使探伤合格率达到98％。该技术成熟实用、操作简单，能够确保BHP矿石车中梁的生产及其它多种车型中梁的K形坡口焊缝质量。
1.中梁下盖板与腹板牵引梁K形坡口焊接技术原理：
1.1材质为Q450NQR1高强度耐大气腐蚀钢，牵引梁下盖板厚t=20mm、腹板厚t=16mm、腹板机械法加工双面单v形坡口、坡口角度50。调整下盖板与腹板牵引梁坡口处组对间隙，为焊缝熔透创造条件。加强层间的打磨质量，减少焊缝层间未熔合现象。采用合理的运条方法，使根部焊缝和层间焊缝熔合良好。加强背面清根质量，消除缺陷源。改变不良的操作习惯，调整合理的焊枪角度，使焊缝达到外美内实的标准。
1.2焊接设备及焊材准备
⑴选用脉冲焊机或KR500型气体保护焊机。
⑵中梁腹板与下盖板内侧焊缝采用采用鹅颈式500A型焊枪或鹅颈式350A型焊枪均可。
中梁腹板与下盖板外侧焊缝采用鹅颈式350A型焊枪。
⑶焊丝采用TH550-NQ-Ⅱ。直径￠1.2mm.
⑷保护气体采用80%Ar+20%Co2气体流量18-22L/mm.
1.3组对工艺方案
（1）中梁下盖板与腹板牵引梁坡口形式为角接K型坡口、钝边2mm、组对间隙为3mm，以确保根部焊透。定位焊长度40mm、间隔300mm、焊脚尺寸4x4mm、采用小锯齿型运条方法。定位焊收弧时避免产生缩孔，定位焊的重要性必须等同于正式焊缝，以避免焊接过程中根部出现缺陷，影响焊接质量，影响超声波探伤合格率。
（2）下盖板与腹板牵引梁坡口点固焊焊接规范
电流：240～260A 电压：26～30V
干伸长度：10～12mm 气体流量：18～22L/min
1.4焊枪型号及焊丝干伸长度
采用鹅颈式350A型焊枪。由于焊接中梁腹板与下盖板外侧焊缝清根后焊缝深度达10mm以上，采用鹅颈式350A型焊枪焊接时，焊丝的可达性比鹅颈式500A型焊枪号要好，焊丝的干伸长度也可以保证，从而保证焊接质量。
1.5选取合适的操作位置及正确的焊枪角度，提高熔敷金属的可达性
焊接中梁腹板与中梁下盖板（内侧）焊接操作打底焊时，操作位置选取中梁腹板侧进行焊接。避免了在底板侧焊接时焊接可达性不良和焊工视线不佳造成的未熔合现象。
采用正确的焊枪角度和运条方法，有效的控制因焊枪角度和运条方法不正确造成的铁水在焊接电弧之前的现象，减少未熔合现象。
1.6最关键的打底层焊缝采用单面焊双面成型方法
（1）打底层焊前，先用角磨机将点固焊背面氧化渣、飞溅、高低不平的焊缝打磨平整，焊工所处的位置应在中梁腹板侧，便于打底焊操作时能够清楚地观察到溶池根部的变化，确保根部焊透。采用小锯齿形摆动，焊枪与水平面夹角50°-70°，焊接前进方向60°。如有接头应将收弧处打磨成斜坡，避免打底层焊缝内部出现缺陷。打底层焊后用角磨机将接头处打磨平整、圆滑，不要打磨成尖角，造成未融合。
打底层焊接时采用单面焊双面成型的焊接方法，减少了背面清根打磨的工作量，提高了生产效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆焊枪应对准坡口根部采用小锯齿型运条方法进行焊接，当电弧摆动到下盖板处时应稍作停顿，保证与下盖板熔合良好，当电弧摆动到另一侧坡口面时要有0.5-1mm的熔孔出现，如此往复操作。焊工要采用双手持枪，增加焊接过程的稳定性，
（2）打底焊焊接规范：
电流：120～150A 电压：16～20V
干伸长度：10～12mm 气体流量：18～22L/min
1.7控制填充层每层的层间厚度，加强层间熔合
（1）制定合理的焊接层数，每层焊缝厚度不允许超过4mm,避免每层焊缝过厚造成层间未熔合。填充层焊接操作时采用小锯齿形或月牙形运枪法，焊枪与平面夹角80°～90°、焊接前进方向90°。运枪时电弧在下盖板与坡口面都要稍作停顿，避免两侧产生过深的夹角。如果填充层焊缝两侧产生夹角，用角磨机将夹角打磨平整或微凹，避免产生层间未熔合现象。铁水不能超前，保证熔化金属与下盖板及坡口面熔合良好。
（2）填充层焊接规范：
电流：220～280A 电压：26～30V
干伸长度：10～12mm 气体流量：18～22L/min
1.8盖面焊操作保证外观质量
（1）盖面焊操作时电弧应超过坡口边缘1-2mm，熔化金属不能超过电弧前端，电弧在坡口两侧应稍作停顿，防止产生咬边、未熔合缺陷。焊缝不能低于母材。盖面焊时注意防止产生咬边，焊缝未焊满，凹陷等焊接缺陷。
（2）盖面焊焊接规范：
电流：220～260A 电压：26～30V
干伸长度：10～12mm 气体流量：18～22L/min
2.中梁下盖板与腹板牵引梁K形坡口焊接易产生的缺陷及防止措施
2.1.根部未焊透：
产生的主要原因是：坡口角度不正确、组对间隙不正确、清根不彻底底、焊接操作不当等2.2层间未熔合：
产生的主要原因是：坡口角度小、两段焊缝连接处、由于熔池超前、焊枪喷嘴倾角过大。
2.3避免未焊透、未熔合缺陷的措施：
合适的坡口角度、合适的焊接规范及焊枪角度和恰当的运条方法。从工件组对、焊接规范调整和焊接操作等多个环节控制，方能有效避免。
3.缺陷焊缝的焊修
焊后对中梁下盖板与腹板牵引梁K型坡口进行超声波探伤，对探伤检测出的缺陷及时进行焊补。首先确定缺陷的位置、长度及深度、用气刨将缺陷清除干净后采用角磨机将氧化渣打磨干净，采用规定的焊接工艺规范，相同的焊接材料和焊接方法，尽量采用有焊修经验或技能水平较高人员进行焊修。焊修不得超过三次。逐层焊接，每层焊缝厚度不超过4mm，按工艺要求控制好层间温度，其他同上焊接方法。焊后进行超声波探伤。
4.焊后检验标准
4.1.外观检验：
根据ISO5817-B级标准要求不允许有表面气孔、裂纹、咬边、未熔合等缺陷。
4.2.内部检测
超声波探伤:根据ISO5817-B级标准要求不允许内部有气孔、裂纹、未熔合等缺陷。
结束语
铁路货车中梁下盖板与腹板牵引梁K形坡口焊接技术，适用于澳大利亚BHP矿石车、FMG矿石车及其它多种车型板材组合箱型中梁的焊接，未来还可以用于重要产品的焊接，如构架转向架的生产。效果显著，实用性高，可操作性强，用途广泛，具有很高的推广使用价值。
论文作者:张敬华
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/6
标签：腹板论文; 焊枪论文; 盖板论文; 缺陷论文; 操作论文; 电弧论文; 根部论文; 《基层建设》2017年第25期论文;