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摘要：转向架是由横梁、侧梁以及制动吊座等构成，其中侧梁是构架中的核心部分，不但需要承载车体组成，而且还应悬挂车轮对装置、制动装置以及垂向减震器等部件。为了确保地铁的运行安全，较多转向架采用箱形组焊的侧梁结构，极易产生焊接变轻情况。为此，需要采取侧梁焊接变形控制工艺，以此为同类产品的开发奠定良好的基础。本文首先阐述了韩额吉工艺及技术难点，而后分析了焊接变形控制方法，最后着重探讨了工装改进方法，以此提出意见，以供参考。
关键词：A型地铁;转向架侧梁;焊接变形控制工艺
前言：
由于转向架侧梁结构中与弯曲部位有较多肋板，两端肋板数量相对较少，导致整条侧梁热输入不均，极易导致出现焊接变形情况。如果焊接变形程度大于设计要求，一般采用火焰调修或者机械调修方法进行变形控制，不但会增加成本，而且延长制造周期，改变残余应力分布状态。所以，需要深入分析侧梁结构设计与焊接工艺，寻找侧梁焊接变形量控制的有效方法。
1 焊接工艺及技术难点
1.1焊接工艺分析
目前，A型地铁转向架侧梁构成主要是以箱型结构为主，由下盖板、上盖板、外力板以及内力板等部件构成，其中转向架材质采用Q345低碳合金钢，焊接方法采用MAG焊，焊接材料选择ER50-3型实心焊丝，该焊丝需要确保母线化学成分与化学成分相匹配[1]。
1.2汉奸技术难点
在对转向梁侧梁进行焊接的过程中，组焊主要分为6次，在侧梁焊接经验的基础上，组焊完成的侧梁组成均会产生一定的焊接变形，因焊接过程相对复杂，会使材料力学性能在一定温度下发生非线性改变，这在较大程度上无法对变形规律有效预测。所以，对于不同组焊工序应当使用针对性的焊接控制方法。
2 焊接变形控制方法
在对转向架侧梁进行焊接的过程中，为了避免焊接变形问题，应当在侧梁组成结构特性问题的基础上使用优化工装、设置反变形量、调整焊接顺序以及刚性固定等方法，能够确保侧梁组成在阻焊之后将不同变形情况，比如垂头弯曲等有效控制在工艺要求范围之内，避免所采用的冷热调休方法产生的问题。
3 具体技术方案
在对转向架侧梁进行二次组装的过程中，主要是对肋板以及侧立板实施组焊，在此过程中产生侧梁扭曲变形的主要原因是工序焊接，其组焊一般采用三位一体工装，用于组装侧梁外立板、内立板以及内板。此工装优势在于能够使组装定位基准统一，可消除焊接过程中不平行以及错边等问题。
3.1 工装改进
在对测量进行一次阻焊的过程中，主要是把端力板以及侧立板相结合（图1），此工序焊接难点在于需要确保端立板以及侧立板边缘的平行度。所以，在侧梁一次组装工装期间，将垂直止挡装置增设到两端，在组装过程中采用丝杠有效固定端粒板，确保侧端板以及测力板的平衡度（图2），从而避免焊接过程中产生的弯曲情况[2]。
3.2 焊接顺序优化
在进行转向架侧梁三次组焊期间，需要采用刚性固定与调整焊接顺序方法，对焊接变形进行控制。焊接的过程中，先对肋板以及底板的焊缝进行焊接，再焊接立板以及内板，其焊接方法从中间向两侧分段退焊，可有效控制焊接期间产生的变形。通过工装的刚性固定避免侧梁的弯曲变形。在组装的过程中，将内腔底部以及支撑座有效接触，在两端使用丝杠把二次阻焊件以及下端下盖板拧紧，以此避免焊接变形情况，能够将焊接变形量控制在1 mm范围之内。
3.3 设置反变形
在对侧梁进行四次组装时，主要是對上盖板以及内腔进行组焊，对测量外侧的4条焊缝进行机械手焊接，是焊接变形量最大的缓解。此外，在对上盖板组装期间，内腔以及侧梁上盖板之间的缝隙应当小于1 mm。由于在侧梁端中增设了两个电板，确保测量的预装反变形，保证在焊接的过程中抵消部分变形，以此提升测量成型质量。
3.4 焊接方向
在测量结构的基础上采用对称焊接方法，先将测力板以及上盖板焊接，再焊接下盖板以及侧立板，因测量结构对称，因此从中间向两端退焊是最佳方法，确保不同方向上的焊缝均对称，并且使应力消除，从而避免了测量焊接后出现扭曲的情况。
3.5 曲面焊接
转向梁侧梁端板以及立板之间的焊缝与坡口角度分为14 HV+a、450度，此段焊缝在焊接时会产生直线-圆弧-直线的过度焊接，这在一定程度上使焊接难度增加，若根据正常位置焊接方法以及工艺参数进行上坡焊时，焊缝便会出现坡口两边填不满，中间过高等问题。为此，为了确保焊缝处于PA位置，根据工件特点，通过外部轴把工件转移到船型焊位置，再对变位机进行调整，确保工件沿着焊缝方向旋转，能够确保熔池在重力下快速流向焊接方向，以此避免因熔池滞后结晶导致的余高情况[3]。此外，对机械手与变位机进行联合设置，确保工件出焊接部位，可将焊缝焊接难度降低，从而达到最佳焊接效果。
结语：
本文对A型地铁转向架侧梁实施了分析与优化，在焊接人应力以及变形原理的基础上，根焊接变形原因与试验得出焊接变形控制结论。首先，制作工装使侧梁组装定位基准统一，结合不同方向上的止挡装置，完善监测功能，提高组装精确度。其次，侧梁三次焊接工装主要使用了感性固定方法，通过工装两端压紧丝杠的设计，可对侧梁内腔焊接变形进行全面控制。最后，在对侧梁四次组装的过程中，在侧梁两端增加2 mm垫板，能够起到反变形作用，可实现自动化焊接。
参考文献
[1]刘成， 崔岩， 柳士强，等. 地铁侧梁组成焊接变形分析与控制[J]. 金属加工：热加工， 2018（5）： 33-35.
[2]宫平， 张林儒， 宋全超. 城铁B型车侧梁焊接变形控制方法研究[J]. 焊接技术， 2018（003）：85-87.
[3]高凯， 郭文俊， 沈春奕，等. 地铁转向架侧梁自动焊焊接工艺分析[J]. 百科论坛电子杂志， 2018（024）：278.
关键词：A型地铁;转向架侧梁;焊接变形控制工艺
前言：
由于转向架侧梁结构中与弯曲部位有较多肋板，两端肋板数量相对较少，导致整条侧梁热输入不均，极易导致出现焊接变形情况。如果焊接变形程度大于设计要求，一般采用火焰调修或者机械调修方法进行变形控制，不但会增加成本，而且延长制造周期，改变残余应力分布状态。所以，需要深入分析侧梁结构设计与焊接工艺，寻找侧梁焊接变形量控制的有效方法。
1 焊接工艺及技术难点
1.1焊接工艺分析
目前，A型地铁转向架侧梁构成主要是以箱型结构为主，由下盖板、上盖板、外力板以及内力板等部件构成，其中转向架材质采用Q345低碳合金钢，焊接方法采用MAG焊，焊接材料选择ER50-3型实心焊丝，该焊丝需要确保母线化学成分与化学成分相匹配[1]。
1.2汉奸技术难点
在对转向梁侧梁进行焊接的过程中，组焊主要分为6次，在侧梁焊接经验的基础上，组焊完成的侧梁组成均会产生一定的焊接变形，因焊接过程相对复杂，会使材料力学性能在一定温度下发生非线性改变，这在较大程度上无法对变形规律有效预测。所以，对于不同组焊工序应当使用针对性的焊接控制方法。
2 焊接变形控制方法
在对转向架侧梁进行焊接的过程中，为了避免焊接变形问题，应当在侧梁组成结构特性问题的基础上使用优化工装、设置反变形量、调整焊接顺序以及刚性固定等方法，能够确保侧梁组成在阻焊之后将不同变形情况，比如垂头弯曲等有效控制在工艺要求范围之内，避免所采用的冷热调休方法产生的问题。
3 具体技术方案
在对转向架侧梁进行二次组装的过程中，主要是对肋板以及侧立板实施组焊，在此过程中产生侧梁扭曲变形的主要原因是工序焊接，其组焊一般采用三位一体工装，用于组装侧梁外立板、内立板以及内板。此工装优势在于能够使组装定位基准统一，可消除焊接过程中不平行以及错边等问题。
3.1 工装改进
在对测量进行一次阻焊的过程中，主要是把端力板以及侧立板相结合（图1），此工序焊接难点在于需要确保端立板以及侧立板边缘的平行度。所以，在侧梁一次组装工装期间，将垂直止挡装置增设到两端，在组装过程中采用丝杠有效固定端粒板，确保侧端板以及测力板的平衡度（图2），从而避免焊接过程中产生的弯曲情况[2]。
3.2 焊接顺序优化
在进行转向架侧梁三次组焊期间，需要采用刚性固定与调整焊接顺序方法，对焊接变形进行控制。焊接的过程中，先对肋板以及底板的焊缝进行焊接，再焊接立板以及内板，其焊接方法从中间向两侧分段退焊，可有效控制焊接期间产生的变形。通过工装的刚性固定避免侧梁的弯曲变形。在组装的过程中，将内腔底部以及支撑座有效接触，在两端使用丝杠把二次阻焊件以及下端下盖板拧紧，以此避免焊接变形情况，能够将焊接变形量控制在1 mm范围之内。
3.3 设置反变形
在对侧梁进行四次组装时，主要是對上盖板以及内腔进行组焊，对测量外侧的4条焊缝进行机械手焊接，是焊接变形量最大的缓解。此外，在对上盖板组装期间，内腔以及侧梁上盖板之间的缝隙应当小于1 mm。由于在侧梁端中增设了两个电板，确保测量的预装反变形，保证在焊接的过程中抵消部分变形，以此提升测量成型质量。
3.4 焊接方向
在测量结构的基础上采用对称焊接方法，先将测力板以及上盖板焊接，再焊接下盖板以及侧立板，因测量结构对称，因此从中间向两端退焊是最佳方法，确保不同方向上的焊缝均对称，并且使应力消除，从而避免了测量焊接后出现扭曲的情况。
3.5 曲面焊接
转向梁侧梁端板以及立板之间的焊缝与坡口角度分为14 HV+a、450度，此段焊缝在焊接时会产生直线-圆弧-直线的过度焊接，这在一定程度上使焊接难度增加，若根据正常位置焊接方法以及工艺参数进行上坡焊时，焊缝便会出现坡口两边填不满，中间过高等问题。为此，为了确保焊缝处于PA位置，根据工件特点，通过外部轴把工件转移到船型焊位置，再对变位机进行调整，确保工件沿着焊缝方向旋转，能够确保熔池在重力下快速流向焊接方向，以此避免因熔池滞后结晶导致的余高情况[3]。此外，对机械手与变位机进行联合设置，确保工件出焊接部位，可将焊缝焊接难度降低，从而达到最佳焊接效果。
结语：
本文对A型地铁转向架侧梁实施了分析与优化，在焊接人应力以及变形原理的基础上，根焊接变形原因与试验得出焊接变形控制结论。首先，制作工装使侧梁组装定位基准统一，结合不同方向上的止挡装置，完善监测功能，提高组装精确度。其次，侧梁三次焊接工装主要使用了感性固定方法，通过工装两端压紧丝杠的设计，可对侧梁内腔焊接变形进行全面控制。最后，在对侧梁四次组装的过程中，在侧梁两端增加2 mm垫板，能够起到反变形作用，可实现自动化焊接。
参考文献
[1]刘成， 崔岩， 柳士强，等. 地铁侧梁组成焊接变形分析与控制[J]. 金属加工：热加工， 2018（5）： 33-35.
[2]宫平， 张林儒， 宋全超. 城铁B型车侧梁焊接变形控制方法研究[J]. 焊接技术， 2018（003）：85-87.
[3]高凯， 郭文俊， 沈春奕，等. 地铁转向架侧梁自动焊焊接工艺分析[J]. 百科论坛电子杂志， 2018（024）：278.