專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鐵路車(chē)輛側(cè)墻板的焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接方法，具體涉及一種鐵路車(chē)輛側(cè)墻板的焊接方法。
背景技術(shù)：
鐵路貨車(chē)敞車(chē)主要承擔(dān)鐵路散裝貨物的運(yùn)輸工作，如煤、原木、 焦炭或者礦石等。鐵路敞車(chē)體主要由側(cè)墻、端墻和底架組成，其中側(cè)
墻的主要結(jié)構(gòu)是板柱狀結(jié)構(gòu)，由5mm厚左右的鋼板和槽形結(jié)構(gòu)的側(cè) 柱焊接而成。
在側(cè)墻的焊接過(guò)程中，將側(cè)柱與側(cè)墻鋼板焊接成一體，然后與端 墻和底架組裝成敞車(chē)結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)有技術(shù)下，側(cè)墻的焊接是將多塊側(cè)墻 板在自由狀態(tài)或壓緊狀態(tài)下進(jìn)行組焊，即先把側(cè)墻板鋪裝到側(cè)墻組對(duì) 夾具上，現(xiàn)在側(cè)墻板之間進(jìn)行定位焊接，然后再將側(cè)柱與側(cè)墻板組對(duì)。 側(cè)墻板和側(cè)柱組裝完成后，進(jìn)行側(cè)墻板的焊接。焊接時(shí)，測(cè)墻板材料 的晶粒受熱膨脹時(shí)相互之間產(chǎn)生壓應(yīng)力，因此會(huì)使晶粒產(chǎn)生永久的塑 性變形；冷卻后，晶粒間形成拉應(yīng)力使得焊縫發(fā)生收縮變形，最終使 得側(cè)墻產(chǎn)生凸凹變形，因此導(dǎo)致側(cè)墻出現(xiàn)較大的平面度問(wèn)題，影響敞 車(chē)的外觀質(zhì)量。
為了解決鐵路貨車(chē)側(cè)墻焊接過(guò)程中出現(xiàn)的平面度問(wèn)題，人們對(duì)側(cè) 墻板的焊接方法進(jìn)行了很多改進(jìn)。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，為現(xiàn)有技術(shù)下解決側(cè) 墻焊接平面度問(wèn)題所采用的側(cè)柱反變形法。在該方法中，將側(cè)墻板1 和側(cè)柱2組對(duì)后，對(duì)側(cè)柱2施加外力F〗吏其發(fā)生一定的變形，以減小 側(cè)柱彎曲代理的側(cè)墻變形。但由于側(cè)墻平面度問(wèn)題主要是由于側(cè)墻板 在焊接過(guò)程中焊縫的收縮所引起的，因此側(cè)柱反變形法并不能有效解 決側(cè)墻板的變形問(wèn)題。
接順序的方法。在圖2中，將多個(gè)側(cè)墻板la和側(cè)柱lb組對(duì)后，按照 ①—②—③—④—⑤的順序進(jìn)行焊接，即先從中間的側(cè)墻板和側(cè)柱開(kāi) 始焊接后，然后同時(shí)向兩端依次進(jìn)行焊接。在圖3中，將多個(gè)側(cè)墻板2a和2b組對(duì)后，按照①—②—③4④—⑤的順序進(jìn)行焊接，即先從 中間的側(cè)墻板開(kāi)始焊接后，然后同時(shí)向兩端間隔的進(jìn)行焊接。在焊接 的過(guò)程中，晶粒受熱膨脹發(fā)生塑性變形后，無(wú)論如何改變焊接順序， 都不能阻止晶粒的塑性變形造成的焊縫的收縮，最終還是不能解決側(cè) 墻板的凹凸變形。
因此，需要 一 種可以減小鐵路車(chē)輛側(cè)墻平面度的側(cè)墻板的焊接方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種可以減小鐵路車(chē)輛側(cè)墻平 面度的側(cè)墻板的焊接方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供 一 種鐵路車(chē)輛側(cè)墻板的焊接方 法，包括步驟
a )沿著側(cè)墻板的焊邊方向拉伸側(cè)墻板使其產(chǎn)生彈性變形；
b) 將多個(gè)步驟a)中彈性變形的側(cè)墻板組對(duì)焊接，焊接時(shí)保持使 側(cè)墻板產(chǎn)生彈性變形的拉伸力；
優(yōu)選的，從側(cè)墻板的組對(duì)焊邊的中間向兩端焊接側(cè)墻板。
優(yōu)選的，在所述側(cè)墻板的兩端采用液壓拉伸裝置對(duì)側(cè)墻板進(jìn)行拉伸。
優(yōu)選的，所述液壓拉伸裝置包括夾持側(cè)墻板的起重鉗、與起重鉗 連4矣的液壓釭。
優(yōu)選的，步驟a)包括
a0 )將側(cè)墻板鋪裝在組焊夾具上使側(cè)墻板定位。 優(yōu)選的，步驟b)之后還包括步驟
c) 卸載使側(cè)墻板產(chǎn)生彈性變形的拉伸力。 優(yōu)選的，步驟c)之后還包括步驟
d) 將側(cè)柱與焊接后的側(cè)墻板組對(duì)進(jìn)行焊接。 優(yōu)選的，所述側(cè)墻板的彈性變形量不超過(guò)2mm。
本發(fā)明提供一種鐵路貨車(chē)側(cè)墻板的焊接方法。在焊接鐵路側(cè)墻板 時(shí)，焊縫局部受熱膨脹時(shí)，材料內(nèi)部的晶粒之間互相產(chǎn)生壓應(yīng)力導(dǎo)致晶粒的塑性變形，結(jié)果使得焊縫發(fā)生收縮變形；冷卻后，有由于晶粒 之間的拉應(yīng)力使得側(cè)墻板發(fā)生凸凹變形，最終增大側(cè)墻板的平面度。 本發(fā)明在焊接側(cè)墻板之前，沿著側(cè)墻板的焊邊方向拉伸側(cè)墻板使其產(chǎn) 生一定的彈性變形，從而使得在材料內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)焊縫受熱膨 脹時(shí)，該拉應(yīng)力可以抵消晶粒之間的壓應(yīng)力，從而消除或者減小晶粒 的塑性變形，從而消除或者減小焊縫的收縮變形，最終減小側(cè)墻板的 平面度。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)下中為解決側(cè)墻焊接平面度問(wèn)題采用的側(cè)柱反變 形法的示意圖2為現(xiàn)有技術(shù)下中為解決側(cè)墻焊接平面度問(wèn)題采用的改變焊接 順序的第 一 種方法的示意圖3為現(xiàn)有技術(shù)中為解決側(cè)墻焊接平面度問(wèn)題采用的改變焊接順 序的第二種方法的示意圖4為本發(fā)明提供的側(cè)墻板焊接方法的第一種具體實(shí)施方式
的示
意圖5為本發(fā)明提供的側(cè)墻板焊接方法中所用的拉伸裝置的示意
圖6為本發(fā)明提供的側(cè)墻板焊接方法的第二種具體實(shí)施方式
的示 意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心是提供一種用于鐵路貨車(chē)側(cè)墻板的焊接方法，為了 使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具 體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參考圖4,圖4為本發(fā)明提供的側(cè)墻板焊接方法的第一種具體 實(shí)施方式的示意圖。需要制備的貨車(chē)側(cè)墻長(zhǎng)度為8m、高度為2.5m。 在第一種實(shí)施方式終，將鋼板分別裁成長(zhǎng)度為8m、寬度為1.4m的第 一側(cè)墻板11和長(zhǎng)度為8m、寬度為l.lm的第二側(cè)墻板12。
第一側(cè)墻板11包括兩個(gè)相對(duì)的長(zhǎng)邊lla、 llb和連接兩個(gè)長(zhǎng)邊的相對(duì)的短邊llc、 lld。第二側(cè)墻板12包括兩個(gè)相對(duì)的長(zhǎng)邊12a、 12b 和連4妄兩個(gè)長(zhǎng)邊的相對(duì)的短邊12c、 12d。
為了對(duì)兩個(gè)側(cè)墻板進(jìn)行拉伸在內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，本發(fā)明進(jìn)一步提 供液壓拉伸裝置21,如圖5所示，為本發(fā)明提供的液壓拉伸裝置的示 意圖，該液壓拉伸裝置21包括夾持鋼板的起重鉗21及連接所述起重 4甘的液壓油釭21b。
焊接前，將第一側(cè)墻板11和第二側(cè)墻板12鋪裝在組焊夾具上(未 示出)使第一側(cè)墻板的一個(gè)長(zhǎng)邊lla和第二側(cè)墻板的一個(gè)長(zhǎng)邊12a相 鄰組對(duì)將兩個(gè)側(cè)墻板定位。按照本發(fā)明，所述組焊夾具屬于本領(lǐng)域技 術(shù)人員熟知的設(shè)備。
將兩個(gè)側(cè)墻板定位后，利用液壓拉伸裝置21的起重鉗21a分別夾 持在第一側(cè)墻板11的兩個(gè)短邊llc、 lld和第二側(cè)墻板12的兩個(gè)短邊 12c、 12d上，在兩個(gè)側(cè)墻板兩端施加相等強(qiáng)度的拉伸力，拉伸力的大 小應(yīng)使兩個(gè)側(cè)墻板產(chǎn)生不超過(guò)2 mm的彈性變形。
第一側(cè)墻板11和第二側(cè)墻板12產(chǎn)生彈性變形后，保持液壓拉伸 21裝置的拉伸應(yīng)力不變，從兩個(gè)側(cè)墻板的組焊邊lla、 12a中心起焊， 然后同時(shí)向組焊邊的兩端焊接，直到完成兩個(gè)側(cè)墻板的焊接。
完成兩個(gè)側(cè)墻板的焊接后，卸載液壓拉伸裝置21在兩個(gè)側(cè)墻板 11、 12兩端施加的拉伸應(yīng)力，恢復(fù)兩個(gè)側(cè)墻板的彈性變形。
將上梁13與第一側(cè)墻板的另一個(gè)長(zhǎng)邊lib組對(duì)，再將多個(gè)側(cè)柱 14與上梁和兩個(gè)側(cè)墻板11、 12組對(duì)。焊接時(shí)，提供可移動(dòng)的壓縫車(chē) (未示出)將上梁13和側(cè)柱14壓緊在側(cè)墻板上，完成焊接。
按照本發(fā)明，在側(cè)墻板焊接之前，沿著焊邊方向在側(cè)墻板兩端施 加一定的拉伸應(yīng)力，使側(cè)墻板產(chǎn)生一定的彈性變形。焊接時(shí)，保持側(cè) 墻板兩端的拉伸應(yīng)力，維持側(cè)墻板的彈性變形。側(cè)墻板產(chǎn)生彈性變形 時(shí)，在側(cè)墻板內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，在焊接的過(guò)程中，晶粒受熱膨脹互相 擠壓時(shí)，由于拉應(yīng)力的存在，抵消了晶粒間的熱膨脹壓應(yīng)力，因此可 以消除或者減小晶粒的塑性變形，從而避免焊縫產(chǎn)生收縮，有效降低 了側(cè)墻板的平面度。按照本發(fā)明，為了防止晶粒受熱膨脹的壓應(yīng)力使晶粒造成永久的 塑性變形，對(duì)側(cè)墻板進(jìn)行拉伸時(shí)，只要能夠沿著焊邊的方向拉伸側(cè)墻 板在側(cè)墻板內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力即可防止晶粒所受到的熱膨脹壓應(yīng)力對(duì)其 造成永久的塑性變形。對(duì)于液壓拉伸裝置，也可以采用電動(dòng)推桿方式 來(lái)代替使側(cè)墻板內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。
還可以對(duì)以上實(shí)施方式進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。
請(qǐng)參考圖6,圖6為本發(fā)明提供的側(cè)墻板拉伸方法第二種具體實(shí) 施方式的示意圖。需要制備的貨車(chē)側(cè)墻長(zhǎng)度為8m、高度為2.5m。將 鋼板分別裁成高度為2.5m、寬度為lm~ 1.5m的多個(gè)第三側(cè)墻板101。
第三側(cè)墻寺反101包括兩個(gè)相對(duì)的長(zhǎng)邊101a、 101b和連4妄兩個(gè)長(zhǎng)邊 的相對(duì)的短邊101c、 101d。
焊接前，將多個(gè)第三側(cè)墻板鋪裝在組焊夾具上，使每個(gè)第三側(cè)墻 板的長(zhǎng)邊相鄰將多個(gè)第三側(cè)墻板定位，第三側(cè)墻板的短邊組對(duì)形成貨 車(chē)側(cè)墻的長(zhǎng)邊。
將上述多個(gè)第三側(cè)墻板定位后，利用液壓裝置21的起重鉗分別 夾持在每個(gè)第三側(cè)墻板的兩個(gè)短邊101c、 101d上，在每個(gè)第三側(cè)墻板 的兩端施加相等強(qiáng)度的拉伸應(yīng)力，拉伸力的大小使每個(gè)第三側(cè)墻板產(chǎn) 生不超過(guò)2mm的彈性變形。
上述多個(gè)第三側(cè)墻板產(chǎn)生彈性變形后，保持每個(gè)液壓拉伸裝置21 的4立伸應(yīng)力不變，/人兩個(gè)相鄰第三側(cè)墻^反的組焊邊101a、 101b中心起 焊，然后同時(shí)向組焊邊的兩端焊接，直到完成多個(gè)第三側(cè)墻板的焊接。
完成上述多個(gè)第三側(cè)墻板的焊接后，卸載液壓裝置21在第三側(cè) 墻板兩端施加的拉伸應(yīng)力，恢復(fù)第三側(cè)墻板的彈性變形。
將上梁13與多個(gè)第三側(cè)墻板的相連的短邊組對(duì)，再將多個(gè)側(cè)柱 14與上梁和上述多個(gè)第三側(cè)墻板組對(duì)。焊接時(shí)，采用可移動(dòng)的壓縫車(chē) 將上梁13和側(cè)柱14壓緊在側(cè)墻板上，完成焊接。
在本實(shí)施方式中，本發(fā)明將鋼板裁成多個(gè)高度為2.5mm、寬度為 lmm~ 1.5mm的多個(gè)第三側(cè)墻板，然后在每個(gè)第三側(cè)墻板的兩端同時(shí) 施加拉伸力，使其發(fā)生彈性變形，在第三側(cè)墻板內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力；組對(duì)時(shí)，將第三側(cè)墻板的長(zhǎng)邊相鄰組對(duì)進(jìn)行焊接。與第一種具體實(shí)施的 原理相同，側(cè)墻板內(nèi)部的拉應(yīng)力可以防止晶粒熱膨脹壓力對(duì)晶粒造成 永久的塑性變形，有效地避免了焊縫的收縮，因此最終降低了側(cè)墻板 的平面度。
明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本 技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可 以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利 要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種鐵路車(chē)輛側(cè)墻板的焊接方法，包括步驟a)沿著側(cè)墻板的焊邊方向拉伸側(cè)墻板使其產(chǎn)生彈性變形；b)將多個(gè)步驟a)中彈性變形的側(cè)墻板組對(duì)焊接，焊接時(shí)保持使側(cè)墻板產(chǎn)生彈性變形的拉伸力。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟b)中從側(cè)墻板 的組對(duì)焊邊的中間向兩端焊接側(cè)墻板。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟b)中在側(cè)墻板 的兩端采用液壓拉伸裝置對(duì)側(cè)墻板進(jìn)行拉伸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述液壓拉伸裝置 包括夾持側(cè)墻板的起重鉗、與起重鉗連接的液壓缸。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟a)之前還包括 步驟a0 )將側(cè)墻板鋪裝在組焊夾具上使側(cè)墻板定位。
6 、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接方法，其特征在于步驟b)之后還 包括步驟c) 卸載使側(cè)墻板產(chǎn)生彈性變形的拉伸力。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的焊接方法，其特征在于步驟c)之后還 包括步驟d) 將側(cè)柱與焊接后的側(cè)墻板組對(duì)進(jìn)行焊接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述側(cè) 墻板的彈性變形量不超過(guò)2mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種鐵路貨車(chē)側(cè)墻板的焊接方法，包括步驟a)沿著側(cè)墻板的焊邊方向拉伸側(cè)墻板使其產(chǎn)生彈性變形；b)將多個(gè)步驟a)中彈性變形的側(cè)墻板組對(duì)焊接，焊接時(shí)保持使側(cè)墻板產(chǎn)生彈性變形的拉伸力。本發(fā)明在側(cè)墻板焊接之前，沿著焊邊方向在側(cè)墻板兩端施加一定的拉伸應(yīng)力，使側(cè)墻板產(chǎn)生一定的彈性變形。側(cè)墻板產(chǎn)生彈性變形時(shí)，在側(cè)墻板內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，在焊接的過(guò)程中，晶粒受熱膨脹互相擠壓時(shí)，由于該拉應(yīng)力的存在，抵消了晶粒間的熱膨脹壓應(yīng)力，因此可以消除或者減小晶粒的塑性變形，從而避免焊縫產(chǎn)生收縮，有效降低了側(cè)墻板的平面度。
文檔編號(hào)B23K37/00GK101474732SQ200910008589
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2009年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月3日
發(fā)明者維 于, 付繼連, 李慶東 申請(qǐng)人:齊齊哈爾軌道交通裝備有限責(zé)任公司