轨道车辆横梁组件的焊接方法技术

本发明专利技术公开了本发明专利技术提供一种轨道车辆横梁组件的焊接方法，横梁组件包括第一横梁本体、第二横梁本体、位于两者之间的两个纵向梁以及分别位于所述第一横梁本体和所述第二横梁本体上的其他零部件；对横梁组件焊接时，按以下方式进行：先焊接两所述纵向梁与两侧横梁本体形成的内侧焊缝；再焊接其他零部件与相应横梁本体形成的焊缝；本文综合考虑制造成本、焊接线能量、焊接质量、焊接效率方面，寻找最优焊接顺序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轨道车辆焊接
，特别涉及一种轨道车辆横梁组件的焊接方法。
技术介绍
轨道车辆构架主要作用为传递载荷以及为悬挂系统和其他辅助装置提供支撑，故其必须有足够的强度。轨道车辆构架的主体主要包括多个横梁组件和多个侧梁组件，现有技术中常用的构架为H型构件，即横梁组件和侧梁组件组装成H型。其中，横梁组件包括横梁主体和焊接于横梁主体上的多个零部件，横梁组件主要设置有牵引电机安装支架、齿轮箱支架等。侧梁组件包括侧梁主体和焊接于纵梁主体上的多个零部件，侧梁组件上设置有弹簧支架，其主要为空气弹簧提供支撑；侧梁组件上还设置有蛇形减震器和一系减振器支架。以上各支架均是通过焊接工艺焊接于侧梁主体和横梁主体上。众所周知，焊接容易导致零部件热变形，导致焊接后横梁组件和侧梁组件的尺寸误差均比较大。误差比较大的横梁组件和侧梁组件焊接形成构架后，构架的焊接变形量更加难易控制。因此构架焊接变形量的控制一直是本领域需要克服的难题。因此，如何降低构架的焊接变形量，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供轨道车辆横梁组件的焊接方法，所述横梁组件包括第一横梁本体、第二横梁本体、位于两者之间的两个纵向梁以及分别位于所述第一横梁本体和所述第二横梁本体上的其他零部件；对横梁组件焊接时，按以下方式进行：S300、焊接两所述纵向梁与两侧横梁本体形成的内侧焊缝；S310、焊接其他零部件与相应横梁本体形成的焊缝。可选的，步骤S300具体为：各所述内侧焊缝按照以下方式焊接：S301、焊接第一面上所有内侧焊缝；S302、焊接第二面上的所有内侧焊缝；其中，同一面上的两纵向梁形成的内侧焊缝交替焊接，并且前两焊缝位于同一侧。可选的，每一面上的各内侧焊缝焊接时，焊接方向为由中心向外端焊接。可选的，步骤S310具体为：S311、按照填充量、零部件位置对焊接于两横梁本体上的各零部件进行分组，分组依据：将位于同一横梁本体上且关于中心横截面非对称的零部件分为第一组，将位于同一横梁本体上且关于中心横截面对称的零部件分为第二组；S312、先依次完成第一组中各零部件焊缝的焊接，再进行第二组中各零部件焊缝的焊接。可选的，第一组中各零部件进行焊接时，依次完成第一面各焊缝的焊接后，再依次进行第二面各焊缝的焊接，然后进行第二组中各零部件焊缝的焊接；其中第一组中各零部件第一面和第二面上的焊缝按以下方式进行焊接：交错焊接形成于两横梁本体上的焊缝，优先焊接填充量大的焊缝，并且各焊缝的焊接方向均为由外端向中心焊接。可选的，所述第一组的零部件包括安装于所述第一横梁本体上的一位电机吊座和第一齿轮箱吊座，以及安装于第二横梁本体上的二位电机吊座和第二齿轮箱吊座；在进行第一组零部件焊接时，第一面和第二面均按以下顺序进行焊接：二位电机吊座、一位电机吊座、第二齿轮箱、第一齿轮箱与相应横梁本体形成的焊缝。可选的，所述第二组中的零部件包括安装于所述第一横梁本体外侧的第一制动吊座和第二制动吊座，以及安装于所述第二横梁本体外侧的第三制动吊座、第四制动吊座；各制动吊座的焊接顺序为：先完成其中一横梁本体上一组制动吊座的焊接，再进行另一横梁本体上一组制动吊座的焊接，完成各制动吊座第一面焊缝的焊接后，再进行第二面焊缝的焊接，并且各制动吊座的焊接方向均由中心向外端。可选的，各组零部件的焊缝的焊接工艺均包括打底焊、填充焊和封面焊，并且三者均采用双丝焊接；各焊缝依次完成打底焊后，再依次完成填充焊，最后依次完成封面焊。可选的，所述打底焊的工艺参数为：主丝电流110A～120A,电压：15V～17V,副丝电流：90A～100A；电压：12V～14V；焊接速度：80cm/min～85cm/min,摆动宽度:1.5mm；摆动频率：180Hz。可选的，所述填充焊的工艺参数为：主丝电流190A～210A，电压：22V～23V,副丝电流：200A～210A，电压：24V～25V，焊接速度：60cm/min～65cm/min，摆动宽度:2mm,摆动频率：180Hz。可选的，所述封面焊的工艺参数为：主丝电流200A～210A，电压：24V～25V，副丝电流：210A～220A，电压：27V～29V，焊接速度：65cm/min～70cm/min，摆动宽度:1.5mm，摆动频率：180Hz。本文综合考虑制造成本、焊接线能量、焊接质量、焊接效率方面，寻找最优焊接顺序。附图说明图1为本专利技术一种实施例中制造成本、焊接顺序、焊接线能量分别与焊接效率、焊接质量的曲线关系图；图2为本专利技术一种实施例中轨道车辆组件的焊接方法流程图；图3为本专利技术一种实施例中轨道车辆构架的焊接方法流程图；图4为本专利技术一种实施例中构架的结构示意图；图5为环形焊缝的剖视图；图6为本专利技术一种实施例中侧梁组件的焊接方法流程图；图7为本专利技术一种实施例中侧梁组件的正视图；图8为侧梁本体的横截面示意图；图9为横梁组件的正面俯视图；图10为横梁组件的背面仰视图；图11为本专利技术一种实施例中横梁组件的焊接方法流程图。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合控制方法、控制装置、附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。请参考图1和图2，图1为本专利技术一种实施例中制造成本、焊接顺序、焊接线能量分别与焊接效率、焊接质量的曲线关系图；图2为本专利技术一种实施例中轨道车辆组件的焊接方法流程图。本文提供了一种轨道车辆组件的焊接方法，轨道车辆组件的种类很多，本文主要针对组件为构架、侧梁组件和横梁组件为例进行介绍。当然本文提出的焊接方法还可以应用于其他组件的焊接中。轨道车辆构架主要包括两个侧梁组件以及支撑于两侧梁组件，本文将两个侧梁组件定义为第一侧梁组件和第二侧梁组件。第一侧梁组件和第二侧梁组件左右布置，第一横梁组件和第二横梁组件支撑于两侧梁组件，并且两横梁组件的两端部分别贯穿两侧的侧梁组件，即第一横梁组件和第二横梁组件的两端部分别贯穿第一侧梁组件和第二侧梁组件。第一侧梁组件和第二侧梁组件主要为箱体结构，故第一横梁组件、第二横梁组件与每一个侧梁组件均有两个待焊的环形焊缝：内侧环形焊缝和外侧环形焊缝。也就是说，两横梁组件和两纵梁组件共形成八个环形焊缝：四个内次环形焊缝和四个外侧环形焊缝。本文提供了一种焊接方法，具体如下：S1、获取所有焊缝形成的不同焊接顺序所对应的焊接质量、焊接效率，并建立焊接顺序与焊接质量、焊接效率的关系；具体地，可以预先建立组件的三维模型，然后将模型组件中的各焊缝进行编号，进而排列组合得到若干组焊接顺序，通过模拟不同焊接顺序的焊缝焊接得到焊接质量和焊接效率。进一步可以通过对得到的离散的多组焊接质量和焊接效率进行数值模拟得到不同焊接顺序下焊接质量和焊接效率的曲线图。S2、综合考虑焊接成本和焊接线能量至少一者因素确定实际的焊接质量和焊接效率，根据已确定的实际焊接质量和焊接效率自上述焊缝顺序与焊接质量、焊接效率关系中选取焊缝的焊接顺序作为实际焊接操作的焊接顺序。具体地，焊接成本与焊接质量、焊接效率之间的关系也可以通过建模模拟获取，同理焊接线能量与焊接质量、焊接效率之间的关系也可以通过建模模拟获取。本文中的焊接质量的衡量指标大致为三个：焊缝的力学性能参数、强度性能参数和应力应变参数。具体地，在步骤S1中通过数值模本文档来自技高网...

【技术保护点】
轨道车辆横梁组件的焊接方法，其特征在于，横梁组件包括第一横梁本体、第二横梁本体、位于两者之间的两个纵向梁以及分别位于所述第一横梁本体和所述第二横梁本体上的其他零部件；对横梁组件焊接时，按以下方式进行：S300、焊接两所述纵向梁与两侧横梁本体形成的内侧焊缝；S310、焊接其他零部件与相应横梁本体形成的焊缝。

【技术特征摘要】
1.轨道车辆横梁组件的焊接方法，其特征在于，横梁组件包括第一横梁本体、第二横梁本体、位于两者之间的两个纵向梁以及分别位于所述第一横梁本体和所述第二横梁本体上的其他零部件；对横梁组件焊接时，按以下方式进行：S300、焊接两所述纵向梁与两侧横梁本体形成的内侧焊缝；S310、焊接其他零部件与相应横梁本体形成的焊缝。2.如权利要求1所述的轨道车辆横梁组件的焊接方法，其特征在于，步骤S300中各所述内侧焊缝按照以下方式焊接：S301、焊接第一面上所有内侧焊缝；S302、焊接第二面上的所有内侧焊缝；其中，同一面上的两纵向梁形成的内侧焊缝交替焊接，并且焊接顺序中的前两焊缝位于同一侧。3.如权利要求2所述的轨道车辆横梁组件的焊接方法，其特征在于，每一面上的各内侧焊缝焊接时，焊接方向为由中心向外端焊接。4.如权利要求1所述的轨道车辆横梁组件的焊接方法，其特征在于，步骤S310具体为：S311、按照填充量、零部件位置对焊接于两横梁本体上的各零部件进行分组，分组依据：将位于同一横梁本体上且关于中心横截面非对称的零部件分为第一组，将位于同一横梁本体上且关于中心横截面对称的零部件分为第二组；S312、先依次完成第一组中各零部件焊缝的焊接，再进行第二组中各零部件焊缝的焊接。5.如权利要求4所述的轨道车辆横梁组件的焊接方法，其特征在于，第一组中各零部件进行焊接时，依次完成第一面各焊缝的焊接后，再依次进行第二面各焊缝的焊接，然后进行第二组中各零部件焊缝的焊接；其中第一组中各零部件第一面和第二面上的焊缝按以下方式进行焊接：交错焊接形成于两横梁本体上的焊缝，优先焊接填充量大的焊缝，并且各焊缝的焊接方向均为由外端向中心焊接。6.如权利要求5所述的轨道车辆横梁组件的焊接方法，其特征在于，所述第一组的零部件包括安装于所述第一横梁本体上的一位电机吊座和第一齿轮箱吊座，以及安装于第二横梁本体上的二位电机吊座和第二齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴向阳，齐维闯，张志毅，陶传琦，李文，尹加干，周庆祥，周超，万里，迟建波，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37