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铁道车辆制造作业(客车转向架构架的研究)

第一篇：铁道车辆制造作业(客车转向架构架的研究)车辆结构焊接基本理论与技术的分析与研究——客车转向架焊接基本理论与技术班级：学号：姓名：邮箱：[e-mail]摘要本文主要介绍了客车转向架焊接构架的材料选用、结构型式、焊接工艺、工艺流程、热处理和表面处理、静强度和疲劳强度的影响因素等内容，其中主要侧重谈论焊接构架的结构要求和焊接工艺。关键词客车转向架焊接构架选材工艺探伤一、引言铁路客车的转向架是铁道车辆中的最关键部件,担负着支撑车体、运行、转向等功能,它决定着客车的运行品质和行车安全。其结构的合理性和材料性能的好坏对车辆的运行和安全性起着至关重要的作用。由于转向架焊接构架与铸钢构架相比具有质量轻、生产效率高、成本低等优点,因此国内外机车车辆转向架构架普遍采用焊接结构。构架是全焊接方式，焊接后必然产生较大的构架焊接变形，使组装过程中出现组装间隙，从而影响组装精度。另外，在用热处理方法消除钢板残余应力和焊接应力过程中，也都将产生一定量的变形，这对确保构架设计精度造成了很大的困难。因此通过合理的工艺手段来保证构架精度就显得尤其重要。焊接式构架转向架核心部分是构架，要生产出高标准的焊接构架，必须要有合理的工艺流程，而且，对影响质量的关键工序必须要有合理的工艺方法和措施来保证。二、转向架焊接构架选材1．列车用转向架构架的钢材都采用优质或高级优质钢，其特征是:钢中有害杂质硫、磷的含量控制严，杂质含量少，并且分布均匀，因此有利于减小时效敏感性树冷脆性，减小焊接热裂倾向，从而提高材质的抗疲劳性能2．可焊性是指钢材焊接时形成裂纹和在焊缝区产生脆性的程度。主要取决于钢材的化学成分，另外还与焊件结构的形状、刚度，以及焊接材料和工艺规范有关。一般当碳钢含碳量不大于0.25%，合金钢含碳量不大于0.18%或碳当量GE3．为了减轻自重并确葆疲劳强度，列车转向架焊接构架材质应选用杂质含量为0.035%，强度为500MPa级，低温性能一40℃时的优质镇静钢‘09MnTiCuXtDR、09MnZVDR低温压力容岩用钢比较理想;其次16MnDR钢尚可。4．列车转向架构架的安全可靠性要求高，它既取决于材质性能，还与具体结构、尺寸、形状、制造工艺有关。三、客车焊接构架结构1.209型焊接构架下面是209型焊接构架该构架由侧梁、横梁、端梁等组成型，结构如图1图2所示（图2）2.焊接4种断面型式的比较分析①.形断面型式如图3所示，该构架的侧梁，横梁均用4块钢板组对焊接成I形。立板需加工坡口后焊接，此结构机械加工工作量与焊接工作量较大，因此生产周期较长，并由于焊缝多，焊后变形较大，相应增加了调修工作量，但该结构不需要大型压模，其生产准备周期较短。②.钢板压型焊接断面型式如图4所示，该构架的侧梁，横梁采用钢板整体压成门形结构，然后用平直钢板作为下盖板组焊成封闭型断面。该结构断面简单，只有两条纵向焊缝，使焊接，机械加工，组对等工作量最少。图3图4③.楷形钢板组坏断面型式如图5所示，该构架侧梁、横梁用压棋将钢板压成槽形，然后将两对称的槽形组对合成箱型。焊接时，上下开60“V形坡口。并由于在8个弹黄支柱座面处要求加工在同一平面内，故需将原压型的面加工去除后，再在该处另贴附组焊8块的座板或者补焊出16块20mm厚的耳板，以便加工后安装弹簧支柱，从而使本结构形式的机械加工和焊接工作量大大增加。每个构架仅侧梁、横梁就需机械加工约80m，焊缝约29m。④槽钢组环断面型式如图6所示，该结构适用于在无大型压制设备，不需要制作大型压模的条件下即可投产的结构。此结构用2’根220x79xg(mm)的槽钢相对合成箱型。由于无合适的槽钢形规格产品，为提高强度，需加上下盖板组焊。从而使机械加工和焊接的工作量相应增多，仅侧梁，横梁的机械加工和焊接工作量就为42m左右。图5图6四、焊接构架技术要求构架是转向架的骨架，用以联系转向架各组成部分和传递各方向的力。构架焊接质量的优劣直接影响着客车的行车安全和转向架的寿命，影响旅客乘坐的舒适、平稳。为此，技术条件要求严格，除满足TB1580一85、TB1582一85等铁标外，另做如下规定:1．构架组焊后两侧梁纵向和横向的弯曲在全长范围内均不得大于3mm，横梁的四角高度允差4mm。2．构架组焊后须进行消除焊接应力处理，如采用低温退火，退火后须进行抛(喷)丸处理，并及时涂环氧脂保护漆。3．侧梁中部900mm范围内的焊缝进行超声波探伤或用5.skg的电磁探伤器进行探伤。采用超探时按TB1558一84对接焊缝超声波探伤标准l级执行。4．各加强板末端按角焊缝(表面凹陷)施焊，焊后进行修磨，与有关部位圆滑过渡。5．侧梁下盖板为受拉面，不得存在有引弧和焊点凹坑、缺肉、划伤等缺陷。6．压型侧梁、横梁在压型圆角、焊缝及摇