900吨轮式运梁车关键工艺及质量控制

　　摘要：本文简要介绍了900吨轮式运梁车纵梁腹板的加工工艺、焊接前的预热处理、纵梁横梁组拚施焊原则以及转向架中重要部件的制造工艺。
　　关键词：加工工艺；关键件；制造工艺；焊接
　　
　　为保证集团公司两台900t轮式运梁车项目满足合同要求，公司成立了集技术设计、工艺施工和生产管理为一体的900t轮式运梁车项目部以便及时解决研制过程中出现的问题，使研制工作顺畅、快捷。
　　设计文件完成后，工艺人员依据施工图编制了所有的《零件工艺流程》，针对关键零件的各自结构特点以及特殊要求制定了《钢结构制造工艺》、《关键零部件机加工工艺》、《转向架组装工艺》、《液压系统制造规则》、《运梁车组装工艺》等多种专项制造工艺，从而解决了制造过程中的疑难点，控制了产品质量。
　　1. 900t轮式运梁车工艺总则
　　1.1 运梁车制造应严格依据施工图和施工工艺进行，当设计或工艺修改时，还应执行合法设计或工艺更变文件。
　　1.2运梁车制造用钢材、焊材、涂装材料及辅料等应符合设计文件的要求和现行标准的规定，领用的材料为进厂后按规定复检的材料。
　　1.3运梁车制造及验收必须使用经计量检定合格的计量器具，并按规定进行操作，验收人员应持证上岗。
　　1.4凡参加本项目施工的主要操作人员，必须具有中级工以上技术水平，必须熟悉施工工艺，并持证上岗。
　　1.5运梁车制造及验收标准：除执行《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）和《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的规定外，还应符合国家现行的有关强制性标准的规定和本工艺的有关规定，按施工图验收，验收严格执行自检、互检和专检制度。
　　2. 900T轮式运梁车几个关键件工艺
　　2.1、主结构制造工艺。
　　900t轮胎式运梁车钢结构部分主要有纵梁和横梁两部分组成。结构见下图示：
　　                   
　　纵梁全长41.001m，设计分为4节段制造，节段之间设计采用无间隙连接，由拼接板栓接为一整体。纵梁各段连接后，结构呈下挠曲线，挠度最大值100mm。
　　纵梁截面为箱形结构，梁体内布置有隔板、纵筋、传力加强筋等；纵梁两侧对称布置单横梁18个和双横梁8个。横梁截面均为箱形。横梁的一端通过法兰与纵梁螺栓连接。横梁的下盖板法兰与走行轮装置连接。
　　此结构材质采用Q345C。
　　针对箱形结构的焊接要求以及纵梁结构的下曲要求，制定了关键点的制造工艺。
　　2.1.1、纵梁腹板的加工工艺
　　为满足结构下挠度曲线最大值100mm。腹板采用了四节段总长拼焊后整体下料，使四节段连接后，接口尺寸、挠度符合图纸要求。
　　腹板整体下料分如下4个步骤进行
　　1）、单节段腹板对接。纵梁节段2、节段3的腹板是由t=16、t=20二种规格对接组成。因此先分别采用埋弧自动焊对接纵梁节段2、节段3的腹板。
　　                   
　　焊接24小时后，超声波探伤检查。合格后，调平对接部位。
　　2）、四节段腹板总长对接。制作长度大于40m的下料平台，下料平台抄平。将1～4节段的腹板在下料平台上接长，每个节段长度允差+2+1，腹板对接密贴无间隙，进行点固焊，焊接24小时后，超声波探伤检查。合格后，调平对接部位。
　　3）、各节段腹板联接孔的制造。以腹板节段对接缝为基准，划工艺孔的对位线，用专用模板对线钻腹板工艺孔。用工艺连接板把各节段腹板连接为一整体。工艺连接板与腹板每侧至少2个冲钉定位。
　　4）、四节段腹板整体下料。在接长的腹板上，按图在腹板两边划出整体下料切割线（主要为制造挠度及预留加工量的切割线），经检查合格，打出样眼标记。采用自动精密切割下料，腹板整体切割完成，进行尺寸检查，清除切割边缘的氧化物、熔瘤和飞溅物等。
　　2.1.2、焊接前的预热处理。此结构的对接焊缝、角焊缝，焊接前（含点固焊），要进行预热。
　　板厚20～35mm的钢板，预热温度70°C～80°C；
　　板厚≥40mm时，预热温度100°C～110°C，
　　预热范围为焊缝全长和焊缝的两边，每边预热宽度是板厚的4倍，但不超过100mm。
　　板厚＜20mm的钢板，当环境温度低于10°C（工件温度低于10°C）时，焊接区域也应预热，预热温度20～30°C。
　　焊接前，对焊接部位包括距焊缝50mm范围，进行测温，达到规定的温度要求，才可焊接。
　　2.1.3、纵梁横梁组拼施焊原则。
　　1)、组拼时，定位焊应对称设置，定位焊的长度50～100mm。间距400～600mm,定位焊的高度不宜超过设计焊高的2/3。不允许有气孔或裂纹。定位焊后，经检查合格才可进行焊接。定位焊的焊接材料与正式焊接的材料相同。
　　2)、宜先焊隔板及其它板件的横向焊缝；再进行纵向焊缝的焊接。
　　3)、在组装好的构件上施焊，焊接顺序宜由中心往两端进行。焊接任何部位，工件必须抄平放置。严禁怎么方便就怎么焊接的无规则做法。施焊应严格按焊接作业指导书规定的参数及焊接道数进行焊接。
　　2.2、转向架中重要部件的制造工艺
　　2.2.1、从动轮轴
　　从动轮轴结构是由轴与轴承座焊接而成，轴的材料为35CrMo。其焊接性能较差，为了既保证焊接后轴的调质硬度不下降，又要保证焊接无缺陷，采用了以下工艺：
　　1）、粗车：粗车轴的各部直径，均留余量3～4mm、倒角、园角不得清根。
　　2）、探伤：探伤检查轴径，不得有任何缺陷。
　　3）、热处理：调质HB220～250.
　　4)、半精车：按图要求半精车。
　　5）、组焊：组焊轴、联接板、轴承座（焊接时先预热达规定要求）。
　　6）、消应：消除焊接应力处理。
　　7）、探伤：探伤检查焊缝，不得有任何缺陷。
　　8）、精车：先校正轴由于焊接产生的弯曲，再精车轴各部达图要求（注意精车时配平衡重）。
　　9）、铣：铣轴端键槽达图要求。
　　10）、划线：以轴中心为基准，划轴承座中心线、园孔线。
　　11）、镗孔：校正工件，镗各孔及端面达图要求。
　　12）、钳：孔线，钻孔、攻丝达图要求。
　　打磨、清理尖边毛刺，进入组装。
　　2.2.2、转向架、摇摆架联接孔的加工。
　　转向架、摇摆架的联接孔由于批量大，孔的对位精度高，且要求易于互换安装，因此均采用专用模具钻孔以提高工效保证质量。
　　2.2.3、转向架摇臂与摆轴的装配.
　　转向架摇臂与摆轴的装配为过盈配合，为保证装配的可行性、可靠性，采用了液氮冷动法进行装配，过盈量控制在0.10～0.13,装配后检查装配是否到位,待部件恢复常温后进入下道装配。
　　3 质量控制
　　按照我公司的要求，项目部由项目部经理牵头根据其《施工组织设计》以及关键工艺方案等要求，建立和检查管理制度以及执行情况。并由项目部的质检工程师牵头随时对现场关键件制作工艺检查，保证工艺的严格执行。
　　1）配合项目现场监理，设计工程师组织的有关关键件施工方面的技术研究。其主要解决施工中随时出现的关键件制作工艺等方面的问题。
　　2）严格上岗纪律。主要是组织对焊接等操作人员要进行上岗前的考核，上岗前均进行了理论考试和实作考核，合格方能上岗，使焊缝检验、加工检验、装配检验等一次合格率达到95%以上，从而保证工程的质量。
　　3）加强技术管理人员的业务再培训。主要由项目经理配合项目总工对焊接技术人员、质检技术人员、测量人员、设备材料管理人员等业务考核，以及对其现场施工能力的提高。