摘要：随着公司D1、D2、D3构架转向架的批量生产，公司转向架分厂承担生产D22B长大平车4D轴焊接构架转向架的生产任务。该构架的心盘梁、小横梁下盖板与侧架下盖板对接焊缝为一级焊缝,在实际生产过程中，该焊缝经过MT+UT探伤检验，检验合格率较低，严重影响了产品质量和生产的正常进行，焊接修复合格率成为公司的技术质量攻关项目。该构架转向架一级焊缝焊接修复，要求尽可能减少焊接返修次数，通常情况下焊缝缺陷往往出现在打底焊和第一层填充焊，焊接返修起来十分耗时耗力。而且，该构架结构为箱型梁下盖板对接焊缝，刚性固定焊接应力较大，很容易产生焊接裂纹。笔者经过不断地探索与实践，对处理焊接缺陷返修总结出来的一些经验和方法与大家分享。此构架转向架的焊接结构为V型坡口对接接头焊缝，笔者就以此为例，介绍厚板V型坡口对接立向上焊单面焊双面成型焊接技术在构架转向架焊接修复中的应用。
关键词：构架转向架；一级焊缝；焊接修复
1确定焊接返修工艺方案
制定科学合理行之有效的全新的返修方案，是提高焊接返修合格率的前提。笔者与探伤工深入探讨焊缝缺陷的位置，母材厚度是25㎜，根据UT探伤仪显示缺陷的位置基本上都是在深度21-23㎜之间，由此可以确定焊缝缺陷的产生是在打底焊或第一层填充焊。其形状基本上都是条形状的，也由此可以判定焊缝缺陷不是未熔合就是裂纹。根据探伤工提供的相关信息，得到攻关的焊缝深度应该是在20㎜以下。笔者同时走访了以前操作者的操作情况和返修人员的返修情况，确定了无论是焊接人员还是返修人员都是在水平对接的空间位置进行的。笔者经过对现场出现的不合格焊缝的缺陷位置及形状进行了仔细的勘察反复的推敲，创新提出了对焊缝空间位置进行调整的返修方案，即打底焊采用立向上焊单面焊双面成型的焊接方式，填充焊和盖面焊采用多层多道平焊取代传统的都是平焊的返修方案。
该创新方案的理由是：1）立向上焊的打底层焊缝厚度可以达到6-7㎜，可以将平焊的打底层和填充第一层熔合到一起，形成一体焊缝，在相同焊缝厚度的情况下，可以有效减小焊接热输入。2）立向上焊的时候是层层叠加形成的焊缝，焊接过程中都是每一层给上一层进行热处理的工艺过程，焊缝内部组织更加细腻，抵抗应力的能力更强。3）借助高温向上的原理，采用立向上焊接时，工件借助焊接电弧向上的热量能够实现边预热边焊接的理想状态，焊缝及母材热影响区的温度分布会更加均匀细腻，可以有效提高焊缝抵抗焊接裂纹的能力。4）由于立向上焊时采用月牙形运条方法，这种运条方法可以有效避免焊缝未熔合缺陷的产生，可以大大提高焊缝UT探伤的合格率。5）由于厚板V型坡口对接立向上焊单面焊双面成型焊接技术，在组对间隙达到14-20㎜时，需要操作者具有丰富的工作经验和较高的操作技能才能得以实现。
笔者的这个方案的提出后，得到了转向架分厂的积极配合，公司技术部的大力支持和研发中心的认可。
2焊接返修步骤
2.1焊接返修前准备工作
2.1.1焊缝坡口的制备
采用机械加工的方法，用数控龙门铣床，60°专用刀具，将有缺陷的焊缝加工掉，并且将母材的热影响区的2-3㎜也同时加工掉，加工完成后的坡口角度与原始焊缝的坡口角度保持一致，组对间隙可达14-20㎜。同时将焊缝两侧20-30㎜范围内打磨露出金属光泽。并且将焊缝背面用专用工具将焊缝两侧10-20㎜范围内清理干净。
2.1.2焊接设备的准备
采用福尼斯焊机，型号为：TransPuls Synergic 4000。
2.1.3焊接材料的准备
焊丝采用型号为：SM-70，焊丝直径：φ1.2㎜。
2.1.4保护气体的准备
瓶装供气，混合气体为：80%Ar+20%CO2。
2.1.5辅助工具的准备
电焊帽、克丝钳、平光眼镜、钢丝刷等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2选择合适的焊接返修工艺参数
2.2.1焊接电流：I=（110-115）A。
2.2.2焊接电压：U=（18-19）V。
2.2.3焊丝干伸长度：12-13㎜。
2.2.4保护气体流量：18-20L/min。
2.3焊接返修操作方法
2.3.1焊接方向：立向上。
2.3.2电弧指向：焊缝根部。
2.3.3运条方法：月牙形。
2.3.4焊枪角度：a)焊枪与两侧母材各形成90°的夹角。b)焊枪与焊接方向形成100°的夹角。
2.3.5引弧方法：在引弧板的最低点的中间位置引弧，引弧时焊接时间要稍长一些，这样可以对工件进行有效的预热，有利于焊接质量的提高。
2.3.6焊缝接头：该构架焊缝长度有两种：侧架与心盘梁下盖板连接焊缝加引弧板长度为580㎜，侧架与小横梁下盖板连接焊缝加引弧板长度为380㎜，要求焊接过程中不停枪一气哈成，这样焊接质量会更好。如果焊接过程中发生停枪，接头时必须将焊缝的弧坑处用角磨机打磨掉，并且要打磨成缓坡状，然后进行接头焊接。接头时要求在缓坡的最高点焊缝前的5-10㎜处采用小月牙逐渐增大的方式引弧施焊，将接头处接上后就可以正常焊接了。
2.3.7正常焊接：起焊时将电弧移向一侧坡口根部稍做摆动并且停留2-3s,将坡口根部打开2㎜的熔孔，然后将电弧移向坡口根部的另一侧停留2-3s,将坡口根部打开2㎜的熔孔，再将电弧移向另一侧已经打开熔孔的位置停留2-3s，使原来的熔孔完全熔合后并且形成新的熔孔后再将电弧移向坡口另一侧进行相同的焊接。在整个焊接过程中必须保持焊枪角度的一致性，焊接摆幅的一致性，焊丝干伸长度的一致性。
2.3.8焊缝收弧：收弧时必须采用收弧电流将弧坑填满，收弧电流为80A，避免弧坑处产生裂纹。
2.3.9焊后清理：焊接完成后，将焊接中产生的飞溅、焊烟等清理干净并且用角磨机将焊缝表面打磨平整，采用MT探伤确定无误后再焊接下一层。
3本操作法在生产中的应用
3.12018年12月，在转向架分厂开始生产D22B长大平车4D轴焊接构架转向架生产中，用此方法对出现质量问题的三个构架的14条一级焊缝进行焊接返修，一次焊接返修合格率达100%，获得成功。
3.2由于现在高铁带动客运发展，焊接构架转向架也必将带动货运发展。铁总对于焊接构架转向架的需求数量将会不断增多，以其高效一级焊缝焊接返修合格率，具有很高的推广价值。
3.3厚板V型坡口对接立向上焊单面焊双面成型焊接技术，可以在有类似V型坡口焊缝结构的其他产品的焊接修复中广泛推广应用，可收到良好的经济和社会效益，推广前景十分可观。
结语
提高了生产率，采用厚板V型坡口对接立向上焊单面焊双面成型焊接技术，对出现的焊接缺陷进行返修，可一次返修成功，提高了焊接返修生产率，生产率提高100%以上。提高了返修质量，由于采用厚板V型坡口对接立向上焊单面焊双面成型焊接技术，对出现的焊接缺陷进行返修，返修合格率达100%，返修质量显著提高。降低了返修成本，由于采用厚板V型坡口对接立向上焊单面焊双面成型焊接技术，对出现的焊接缺陷进行返修，返修一次即可完成，无需二次返修，返修成本降低100%以上。
参考文献
[1]李绘宇.钢结构焊接施工存在的问题及对策研究[j].中国建筑金属结构，2013，（24）.
[2]孙道渠.浅谈钢结构焊接施工中常见问题及质量控制对策[j].四川水泥，2014，（12）.
论文作者:王建中,蔡天云,王天明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
标签：转向架论文; 构架论文; 厚板论文; 缺陷论文; 电弧论文; 盖板论文; 焊枪论文; 《基层建设》2019年第2期论文;