拖拉機車架總成焊接工藝分析

張體軍+王敏

摘要本文分析了拖拉機整體式車架的裝配、焊接工藝及焊接變形的工藝對策。

關鍵詞框架式結構焊接工藝焊接變形

徐州凱爾農業裝備股份有限公司是高新技術企業，公司專業從事農業機械的研發與制造。其拖拉機系列產品結構形式不同于傳統型拖拉機，他依照工程機械的設計理念，采用整體式車架、單元式布局，選用工程機械成熟配套零部件組裝而成。

拖拉機車架系框架式鋼結構，特點是結構復雜、焊接變形不易控制，焊后存在殘余應力等問題。因此合理設計焊接工藝是確保產品質量的關鍵。

一、車架總成結構工藝性分析

車架總成如圖1所示，該車架為1804拖拉機主體結構件。車架上裝有散熱器、柴油機、變速箱、分動箱、中間箱、前橋、后橋、提升器及提升桿件等重要部件。

1.前車架2.后車架3.左右托架

圖11804拖拉機車架結構簡圖該車架總成由前車架、后車架兩個主要單元拼焊組成，前車架又由左右槽梁、前立板、前橋前后安裝座、橫向連接板等若干小部件焊接而成；后車架由左右托架、后橋安裝板、提升器安裝面板、后面板、立板等若干部件焊接而成。

車架總成所用材料為Q345B低合金結構鋼，焊接性及常溫沖擊韌性好。但因接頭形式大部分為角接接頭與部分對接接頭，焊縫分布不均勻，因此焊接應力引起的焊接變形較大。

二、影響結構件質量的幾大因素

1.裝配質量。結構件裝配間隙的大小直接影響焊縫的大小及焊縫的收縮量。

2.焊接變形量。焊接是一個局部加熱的過程，焊接區的收縮將引起結構件的變形和幾何尺寸。影響變形的主要因素有：焊縫截面積越大，產生的熱量越多，變形越大；焊接線能量越大，造成的變形越大；大長焊縫焊接時，直道焊比間斷焊接變形大；不對稱焊接容易造成彎曲變形；構件剛性越大，則變形越小。

3.焊接區表面油脂、油漆、切削液、鐵銹、氧化皮的因素。

三、車架總成裝配、焊接工藝設計

通過以上分析，我們確定了合理的車架總成裝配、焊接工藝方案。

1.首先，下料時根據焊縫坡口的大小，考慮到焊接收縮，通過經驗和計算在長度和寬度方向留出合適的焊接收縮量。

2.裝焊前對零部件焊接區域10～20 mm范圍內清除油污、油漆、鐵銹、氧化皮見金屬光澤。

3.根據裝配的難易程度把車架總成分解成若干獨立焊接單元，并制定合理的裝焊順序。這種方法實際把車架一次焊接所承受的全部熱量和變形，分散到各個部件并逐級消弱。

（1）托架作為一個獨立焊接單元，其制作方式把多個零件上胎具合攏、拼點、焊接；依靠工裝胎具保證部件的幾何尺寸。

（2）后車架也作為一個獨立焊接單元，通過工裝胎具把左右托架等若干零部件依次組對點焊，注意左右托架穿入定位軸，然后在翻轉變位機上進行施焊，控制了焊接變形。

（3）把后車架、左右槽梁、前立板等多個零部件依次上胎具合攏、拼點、焊接，然后吊裝在變位機上施焊。

（4）為了保證焊接質量，車架裝配間隙應符合以下工藝要求：①對接焊縫的間隙應≤1.5 mm；②角接焊縫的間隙應≤2.0 mm；③搭接焊縫的間隙應≤1.5 mm。嚴禁在接頭間隙中填塞焊條頭、鐵塊等雜物，防止虛焊、假焊、未熔透。

4.采用多種工藝手段來控制變形量。

（1）對于形狀復雜、組件較多的后車架采用分段、分散對稱焊接，使工件受熱均勻，控制焊接變形。

（2）把車架分成若干獨立焊接單元，減少一次性焊接量，控制變形。

（3）采用線能量較低的CO2氣體保護焊焊接控制變形，并使用混合氣體來減少飛濺、降低焊接區的氧化性。

（4）焊接大于8 mm的焊縫采用分層多道焊，降低一次受熱量，減少焊接變形量。

（5）在左右槽梁上焊接工藝連接板及利用翻轉變位機進行有效控制焊接變形。

5.對車架拋丸處理。一是去除氧化皮和鐵銹，提高噴涂油漆的附著力；二是對車架進行消除應力處理。

四、結束語

隨著公司拖拉機車架大量的生產制造和產品焊接工藝的不斷改進，車架的焊接質量也在不斷提高，制作工藝基本趨于完善和成熟。

（02）

摘要本文分析了拖拉機整體式車架的裝配、焊接工藝及焊接變形的工藝對策。

關鍵詞框架式結構焊接工藝焊接變形

徐州凱爾農業裝備股份有限公司是高新技術企業，公司專業從事農業機械的研發與制造。其拖拉機系列產品結構形式不同于傳統型拖拉機，他依照工程機械的設計理念，采用整體式車架、單元式布局，選用工程機械成熟配套零部件組裝而成。

拖拉機車架系框架式鋼結構，特點是結構復雜、焊接變形不易控制，焊后存在殘余應力等問題。因此合理設計焊接工藝是確保產品質量的關鍵。

一、車架總成結構工藝性分析

車架總成如圖1所示，該車架為1804拖拉機主體結構件。車架上裝有散熱器、柴油機、變速箱、分動箱、中間箱、前橋、后橋、提升器及提升桿件等重要部件。

1.前車架2.后車架3.左右托架

圖11804拖拉機車架結構簡圖該車架總成由前車架、后車架兩個主要單元拼焊組成，前車架又由左右槽梁、前立板、前橋前后安裝座、橫向連接板等若干小部件焊接而成；后車架由左右托架、后橋安裝板、提升器安裝面板、后面板、立板等若干部件焊接而成。

車架總成所用材料為Q345B低合金結構鋼，焊接性及常溫沖擊韌性好。但因接頭形式大部分為角接接頭與部分對接接頭，焊縫分布不均勻，因此焊接應力引起的焊接變形較大。

二、影響結構件質量的幾大因素

1.裝配質量。結構件裝配間隙的大小直接影響焊縫的大小及焊縫的收縮量。

2.焊接變形量。焊接是一個局部加熱的過程，焊接區的收縮將引起結構件的變形和幾何尺寸。影響變形的主要因素有：焊縫截面積越大，產生的熱量越多，變形越大；焊接線能量越大，造成的變形越大；大長焊縫焊接時，直道焊比間斷焊接變形大；不對稱焊接容易造成彎曲變形；構件剛性越大，則變形越小。

3.焊接區表面油脂、油漆、切削液、鐵銹、氧化皮的因素。

三、車架總成裝配、焊接工藝設計

通過以上分析，我們確定了合理的車架總成裝配、焊接工藝方案。

1.首先，下料時根據焊縫坡口的大小，考慮到焊接收縮，通過經驗和計算在長度和寬度方向留出合適的焊接收縮量。

2.裝焊前對零部件焊接區域10～20 mm范圍內清除油污、油漆、鐵銹、氧化皮見金屬光澤。

3.根據裝配的難易程度把車架總成分解成若干獨立焊接單元，并制定合理的裝焊順序。這種方法實際把車架一次焊接所承受的全部熱量和變形，分散到各個部件并逐級消弱。

（1）托架作為一個獨立焊接單元，其制作方式把多個零件上胎具合攏、拼點、焊接；依靠工裝胎具保證部件的幾何尺寸。

（2）后車架也作為一個獨立焊接單元，通過工裝胎具把左右托架等若干零部件依次組對點焊，注意左右托架穿入定位軸，然后在翻轉變位機上進行施焊，控制了焊接變形。

（3）把后車架、左右槽梁、前立板等多個零部件依次上胎具合攏、拼點、焊接，然后吊裝在變位機上施焊。

（4）為了保證焊接質量，車架裝配間隙應符合以下工藝要求：①對接焊縫的間隙應≤1.5 mm；②角接焊縫的間隙應≤2.0 mm；③搭接焊縫的間隙應≤1.5 mm。嚴禁在接頭間隙中填塞焊條頭、鐵塊等雜物，防止虛焊、假焊、未熔透。

4.采用多種工藝手段來控制變形量。

（1）對于形狀復雜、組件較多的后車架采用分段、分散對稱焊接，使工件受熱均勻，控制焊接變形。

（2）把車架分成若干獨立焊接單元，減少一次性焊接量，控制變形。

（3）采用線能量較低的CO2氣體保護焊焊接控制變形，并使用混合氣體來減少飛濺、降低焊接區的氧化性。

（4）焊接大于8 mm的焊縫采用分層多道焊，降低一次受熱量，減少焊接變形量。

（5）在左右槽梁上焊接工藝連接板及利用翻轉變位機進行有效控制焊接變形。

5.對車架拋丸處理。一是去除氧化皮和鐵銹，提高噴涂油漆的附著力；二是對車架進行消除應力處理。

四、結束語

隨著公司拖拉機車架大量的生產制造和產品焊接工藝的不斷改進，車架的焊接質量也在不斷提高，制作工藝基本趨于完善和成熟。

（02）

摘要本文分析了拖拉機整體式車架的裝配、焊接工藝及焊接變形的工藝對策。

關鍵詞框架式結構焊接工藝焊接變形

徐州凱爾農業裝備股份有限公司是高新技術企業，公司專業從事農業機械的研發與制造。其拖拉機系列產品結構形式不同于傳統型拖拉機，他依照工程機械的設計理念，采用整體式車架、單元式布局，選用工程機械成熟配套零部件組裝而成。

拖拉機車架系框架式鋼結構，特點是結構復雜、焊接變形不易控制，焊后存在殘余應力等問題。因此合理設計焊接工藝是確保產品質量的關鍵。

一、車架總成結構工藝性分析

車架總成如圖1所示，該車架為1804拖拉機主體結構件。車架上裝有散熱器、柴油機、變速箱、分動箱、中間箱、前橋、后橋、提升器及提升桿件等重要部件。

1.前車架2.后車架3.左右托架

圖11804拖拉機車架結構簡圖該車架總成由前車架、后車架兩個主要單元拼焊組成，前車架又由左右槽梁、前立板、前橋前后安裝座、橫向連接板等若干小部件焊接而成；后車架由左右托架、后橋安裝板、提升器安裝面板、后面板、立板等若干部件焊接而成。

車架總成所用材料為Q345B低合金結構鋼，焊接性及常溫沖擊韌性好。但因接頭形式大部分為角接接頭與部分對接接頭，焊縫分布不均勻，因此焊接應力引起的焊接變形較大。

二、影響結構件質量的幾大因素

1.裝配質量。結構件裝配間隙的大小直接影響焊縫的大小及焊縫的收縮量。

2.焊接變形量。焊接是一個局部加熱的過程，焊接區的收縮將引起結構件的變形和幾何尺寸。影響變形的主要因素有：焊縫截面積越大，產生的熱量越多，變形越大；焊接線能量越大，造成的變形越大；大長焊縫焊接時，直道焊比間斷焊接變形大；不對稱焊接容易造成彎曲變形；構件剛性越大，則變形越小。

3.焊接區表面油脂、油漆、切削液、鐵銹、氧化皮的因素。

三、車架總成裝配、焊接工藝設計

通過以上分析，我們確定了合理的車架總成裝配、焊接工藝方案。

1.首先，下料時根據焊縫坡口的大小，考慮到焊接收縮，通過經驗和計算在長度和寬度方向留出合適的焊接收縮量。

2.裝焊前對零部件焊接區域10～20 mm范圍內清除油污、油漆、鐵銹、氧化皮見金屬光澤。

3.根據裝配的難易程度把車架總成分解成若干獨立焊接單元，并制定合理的裝焊順序。這種方法實際把車架一次焊接所承受的全部熱量和變形，分散到各個部件并逐級消弱。

（1）托架作為一個獨立焊接單元，其制作方式把多個零件上胎具合攏、拼點、焊接；依靠工裝胎具保證部件的幾何尺寸。

（2）后車架也作為一個獨立焊接單元，通過工裝胎具把左右托架等若干零部件依次組對點焊，注意左右托架穿入定位軸，然后在翻轉變位機上進行施焊，控制了焊接變形。

（3）把后車架、左右槽梁、前立板等多個零部件依次上胎具合攏、拼點、焊接，然后吊裝在變位機上施焊。

（4）為了保證焊接質量，車架裝配間隙應符合以下工藝要求：①對接焊縫的間隙應≤1.5 mm；②角接焊縫的間隙應≤2.0 mm；③搭接焊縫的間隙應≤1.5 mm。嚴禁在接頭間隙中填塞焊條頭、鐵塊等雜物，防止虛焊、假焊、未熔透。

4.采用多種工藝手段來控制變形量。

（1）對于形狀復雜、組件較多的后車架采用分段、分散對稱焊接，使工件受熱均勻，控制焊接變形。

（2）把車架分成若干獨立焊接單元，減少一次性焊接量，控制變形。

（3）采用線能量較低的CO2氣體保護焊焊接控制變形，并使用混合氣體來減少飛濺、降低焊接區的氧化性。

（4）焊接大于8 mm的焊縫采用分層多道焊，降低一次受熱量，減少焊接變形量。

（5）在左右槽梁上焊接工藝連接板及利用翻轉變位機進行有效控制焊接變形。

5.對車架拋丸處理。一是去除氧化皮和鐵銹，提高噴涂油漆的附著力；二是對車架進行消除應力處理。

四、結束語

隨著公司拖拉機車架大量的生產制造和產品焊接工藝的不斷改進，車架的焊接質量也在不斷提高，制作工藝基本趨于完善和成熟。

（02）