角焊小車在單邊V型坡口焊縫中的應用

王建中++郝福軍++孫洪國

摘 要：本文主要介紹KM98型敞車中梁腹板與中梁下蓋板間單邊V型坡口焊縫的焊接，傳統操作依靠手工焊接無法提高焊縫的表面及內部質量。為此，對角焊小車的仿型走行部裝置進行了重新設計和創新，在生產中應用后焊接質量得到顯著提高。

關鍵詞：角焊小車；單邊V型坡口；定位裝置；重新設計；生產應用

隨著鐵路跨越式發展的不斷深入，鐵路總公司對貨車質量的要求越來越高，從研發設計，到制造工藝，再到生產應用，環環相扣，質量要求近乎完美。作為中國中車焊接質檢員，深知焊接質量對車體結構承載能力的重要性，既要達到焊縫成型美觀，又要保證焊縫內部質量，實現產品的商品化。即要求表面焊縫成型美觀，還要保證焊縫內部質量，只單單靠提高焊接工人的技術水平，顯然是做不到的，必須從根本上加以解決，即采用新工藝和新方法得以實現。

1 角焊小車的特點及配套設備

根據多年生產實際工作經驗，對小池酸素工業株式會社生產的角焊縫焊接小車進行研究與改造。

首先，簡單了解一下角焊小車的性能和一些工藝參數，以及在應用過程中的優越性，如下表：

優點：長直角焊縫的焊接質量可靠且比較穩定。

缺點：只能焊接比較規矩的角焊接焊縫（工件立板高度≥25mm，底板寬度≥250mm）。

基于以上的技術特點，經過重新設計和創新，使它與松下電焊機配套完成長直單邊V型坡口焊縫的焊接成為可能。角焊小車顧名思義，它的主要力學動力靠兩個導輪臂與仿行位置接觸，其體內有強大吸力的永磁鐵，用于固定車體與母材，靠兩個導輪臂不同的長度，來順利行走，達到焊接目的。如圖1：

圖中出示了各操作部件的使用方法及功能，這種情況（齊軌道裝備公司公司貨車分廠采用氣體比例為CO2 20%+Ar 80%，這種稱為富氬氣體保護焊，又叫MAG焊，這種氣體保護焊，焊接電流超過噴射過渡的臨界（如Ф1.2mm實心MAG焊接時，電流I>280A），根據現車生產實際情況，故焊接電流選擇在240A-280A，在這種狀態下，匹配適當的電壓，電壓為26V-28V。）下焊接長直角焊縫可達到良好的成型效果以及得到良好的焊縫內部質量。

2 仿型定位裝置的設計

2.1 焊縫現狀及裝置的設計

根據現實需要，長大焊縫盡量采用自動焊焊接，達到表面成型良好，內部質量優良，綜合力學性能高的特點。在KM98型敞車生產中，中梁腹板與中梁下蓋板間單邊V型坡口焊縫。如圖2。

圖中2指示為焊接前的組對形式，既有一定的間隙且為單邊V型坡口焊縫，焊接水平要求較高，用傳統手工焊接難度比較大。現有的角焊焊接小車（如圖1）也不能達到焊接要求，原因就是導輪臂的形狀達不到仿型定位的作用，顯然設計一套完整方便的定位裝置就能夠滿足現實生產需要。根據現場測繪及構思，完成了以下實物（尺寸未給出），如圖3。

2.2 重要結構及技術原理

（1）圖中是改造后的角焊小車，只是定位仿型裝置。圖中主要的組成部分為加長且任意調整長度的導輪臂，它主要起到支撐作用，并且靠“下沉”的導向輪在角焊小車上定位的長度不同，來幫助小車走直線做仿型走行，達到焊接要求。（2）對角焊小車進行改造，代替人員手工焊接。角焊小車在改造前只能夠焊接T型接頭、搭接接頭和角接接頭，改進后可以焊接對接接頭甚至單邊V型坡口焊縫。（3）角焊小車改造前槍管不能左右擺動，槍管整體調至對接焊縫位置干涉，導向輪裝置無法在現有位置進行操作，改造后可以在現有條件下進行焊接。

3 安裝新仿型定位裝置的角焊小車在實際生產當中的應用

這里給出角焊小車焊前和焊后的兩張圖片，圖4和圖5：2013年，貨車分廠在KM98型敞車中梁腹板與中梁下蓋板間單邊V型坡口焊縫的焊接應用了此焊接小車，使以前無法實現的自動焊接成為了現實。

結束語

（1）改進后的角焊小車比改進后的切割器焊接小車靈活、方便等優點（不用架軌道）。（2）焊縫成型美觀，直線度較好，使焊縫的機械性能大幅度提高，給貨車提速重載提供良好的工藝保障。（3）由于實現了自動焊接，可大幅度提高焊接生產率，減少焊縫的返修，節約工時，降低工人勞動強度。（4）由于現在貨車的重載提速，鐵總對于KM98型敞車的需求數量不斷增加，以其焊接中梁腹板與中梁下蓋板間單邊V型坡口焊縫的長直焊縫的優勢，具有很高的推廣價值。（5）可以在有類似結構的車型中廣泛推廣使用，可收到良好的經濟及社會效益，推廣前景可觀。