防止自卸車車廂底板焊接變形的措施

張慶香 陶清金

我公司的主要產品是自卸車，客戶給公司的訂單要求主要是廂內長、寬、高尺寸，在保證了廂內尺寸的同時，由于車廂底板面積大，且底板上加強槽板多，焊縫多（其焊接結構見圖1），焊接變形過大，從而導致車廂外形看起來比較歪斜。每年為此產生的售后服務費用高達幾萬元。公司為解決這個難題想盡了辦法，確定在車廂合攏時進行整形處理，但收效甚微，不但增加了車廂合攏的難度，而且錘砸棍撬，嚴重影響了車廂的外觀質量。我們現場技術人員決定從根本上解決這個問題，減少自卸車車廂底板的焊接變形量，達到底板制作的技術工藝要求，提高產品質量和生產效率，降低由此產生的售后服務費用，滿足用戶的要求。

1. 調查

自卸車車廂底板焊接工藝要求：車廂底板長度≤6 000mm，平面度≤6mm；底板長度≥6 000mm，平面度≤9mm。而實際狀況是車廂底板平面度大都在15~30mm，底板前端兩側尤其突出（見圖2），不僅嚴重影響了車廂合攏的質量，而且大大增加了車廂合攏的工作量。

2. 分析

針對車廂底板焊接變形的問題，我們小組在對現場實際情況進行調查的基礎上，收集了大量的資料，并對掌握的信息進行了全面認真的研究。綜合分析了各方面的因素得出如圖3所示的焊接變形因果關系。

圖1 底板焊接結構

圖2 底板焊后變形情況

3. 要因確定

現場技術人員根據車廂底板焊接變形對因果關系進行了分析，確認要因如附表所示。

由于焊接應力的原因，在焊接自卸車車廂底板時，需在底板中間加墊板壓緊再進行焊接，所以墊板厚度如果調整不好，就會加大底板的焊接變形量。而裝夾工具不匹配，就會使底板容易產生變形的位置得不到有效控制。

4. 預防措施

（1）通過對大量車廂底板焊接變形量統計發現，變形量大多在15~20mm之間。我們通過反復試驗，最終確定墊板厚度為（18±2）mm。當底板焊接時，在底板前端主縱梁下墊兩塊厚度為18mm的墊板，和底板寬度等長的一根壓板把主縱梁與橫梁一塊壓住，在焊接完成冷卻后再松開壓板，兩邊回彈后，在同一軸線上左、中、右直線度小于3mm，完全符合工藝技術要求。

（2）我們分析發現底板變形最大的部位主要集中在最前端兩側，造成這樣的原因是這兩處離液壓缸著力點較遠，而且有些車型底板主縱梁之間沒有加強橫梁，從而在焊接時造成了前端兩側嚴重變形，變形量大都在15~20mm。所以我們設計制作了一套防底板焊接變形復合壓板(見圖4)，目的就是把底板焊接變形控制在最小范圍內。其原理如下：在底板液壓缸支座焊接處壓一個梯形狀橫壓板，橫壓板兩側90°連接兩根豎壓板，豎壓板前端兩側各焊接一個螺紋壓桿，橫壓板中間壓在底板主縱梁上，兩根豎壓板壓在底板橫梁上，豎壓板前端兩個螺紋壓桿壓在底板前端兩側，這樣焊接既保證了主縱梁不變形，又能保證底板前端兩側不變形，而底板后端有后尾梁固定，變形很小，這樣就保證了底板前后左右保持在一個平面內。通過驗證，效果非常明顯，車廂底板平面度完全能夠保持在6mm以內，完全符合工藝技術要求，使用復合壓板焊接的底板效果如圖5所示。

5. 結語

經檢驗焊接后的自卸車車廂底板實測分析，焊接變形預防措施切實可行，焊接變形控制在技術規范要求的范圍之內, 能夠保證裝配精度要求，達到了檢驗要求和預期效果。既提高了生產效率，降低了成本，又取得較好經濟效益。

圖3 車廂底板焊接變形因果分析

車廂底板焊接變形要因分析

圖4 復合壓板工作效果

圖5 使用復合壓板焊接出的底板效果