本發(fā)明屬于焊接，尤其涉及一種鐵路貨車(chē)弧形側(cè)板修復(fù)焊接熱應(yīng)力變形的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著鐵路貨運(yùn)不斷發(fā)展，鐵路貨車(chē)的多樣性需求不斷增加。承載能力較大的，帶有弧形側(cè)板的運(yùn)輸糧食或礦石的鐵路貨運(yùn)漏斗車(chē)，就是其中結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的一種。這種鐵路貨運(yùn)漏斗車(chē)車(chē)體兩側(cè)的弧形側(cè)板是由若干塊4mm厚的鐵素體不銹鋼弧形板材拼焊構(gòu)成的，弧形側(cè)板又與車(chē)體內(nèi)若干塊隔板通過(guò)焊接的方式連成一體，具體的操作方法如下：

2、首先將鐵素體不銹鋼板材鋪裝在弧形胎型上，相互對(duì)接后拼焊組成一整張弧形側(cè)板，弧形側(cè)板的上下兩端要組對(duì)上、下側(cè)梁并焊接，焊接完畢再將弧形側(cè)板連同上、下側(cè)梁組裝到整車(chē)上；隨后再與車(chē)內(nèi)隔板、兩端端板、底部地板等接觸面相互焊接固定從而形成車(chē)體。如此大的焊接量產(chǎn)生了過(guò)大的焊接線(xiàn)能量，導(dǎo)致鐵素體不銹鋼弧形側(cè)板內(nèi)部聚集了較大的應(yīng)力，該應(yīng)力在封閉的狀態(tài)下無(wú)法釋放，最終造成弧形側(cè)板局部發(fā)生凹陷變形，而修復(fù)局部凹陷是個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程。

3、為修復(fù)局部的凹陷變形，現(xiàn)有技術(shù)采取的修復(fù)方法如下：

4、1、利用大型翻轉(zhuǎn)機(jī)將車(chē)體側(cè)翻，將要修復(fù)的弧形側(cè)板一側(cè)翻轉(zhuǎn)置底部；

5、2、利用大量支撐體桿將車(chē)內(nèi)凹陷的弧形側(cè)板部位及距離凹陷區(qū)最近的焊縫頂起固定；

6、3、采用角磨機(jī)將距離弧形側(cè)板內(nèi)部凹陷區(qū)最近焊縫的80％長(zhǎng)度磨平，其目的在于沿焊縫中心拋開(kāi)釋放應(yīng)力，然后用手工co2氣體保護(hù)焊焊接內(nèi)側(cè)焊縫；當(dāng)內(nèi)側(cè)焊縫焊完以后將該側(cè)弧形側(cè)板翻轉(zhuǎn)至頂部；

7、4、用砂輪將焊縫外側(cè)焊瘤打磨平整，并清根處理；

8、5、利用半自動(dòng)焊焊接外側(cè)焊縫；

9、6、焊接完畢，待焊縫完全冷卻后取下所有車(chē)內(nèi)支撐體。

10、全過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)4-5個(gè)小時(shí)，但是焊接修復(fù)后仍會(huì)有40％左右的可能會(huì)出現(xiàn)焊接修復(fù)時(shí)熱輸入造成的再次拘束應(yīng)力，導(dǎo)致二次凹陷。此時(shí)就要將全過(guò)程再重復(fù)一遍。

11、從以上敘述可知，現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)存在以下的缺陷：

12、1、凹陷修復(fù)時(shí)需要占用單獨(dú)的場(chǎng)地，采用大型翻轉(zhuǎn)機(jī)將車(chē)體進(jìn)行上下翻轉(zhuǎn)；

13、2、采用的內(nèi)部支撐體過(guò)多，操作困難；

14、3、需要將距離凹陷處最近或凹陷處的焊縫80％長(zhǎng)度拋開(kāi)釋放應(yīng)力，并需要將拋開(kāi)的焊縫正反兩面翻轉(zhuǎn)打磨平整后進(jìn)行雙面焊接，過(guò)程復(fù)雜；

15、4、弧形側(cè)板正面焊修時(shí)，需要將自動(dòng)焊等相關(guān)設(shè)備用天車(chē)吊到車(chē)體上部，操作繁瑣；

16、5、弧形側(cè)板正面焊接時(shí)，由于高度近4米，所以需要將工人的安全帶系到天車(chē)鉤頭上，防止人員墜落，高空作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)大；

17、6、焊后修磨及清理飛濺、拆卸車(chē)體內(nèi)部支撐體量過(guò)大，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，修復(fù)效率低下；且需要多名焊工、磨工、鉚工等共10個(gè)人，人員定額消耗量大；

18、7、全部修復(fù)過(guò)程耗時(shí)4-5個(gè)小時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。

19、8、修復(fù)一次合格率只有60％左右，合格率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供一種通過(guò)運(yùn)用簡(jiǎn)單、快捷、合理的方法，修復(fù)較薄的弧形側(cè)板在焊接過(guò)程中，由于內(nèi)部存在的局部焊接熱應(yīng)力較大而產(chǎn)生凹陷變形，解決弧形側(cè)板凹陷修復(fù)效率低及合格率低的技術(shù)難題。。

2、為此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘韵录夹g(shù)方案。

3、一種鐵路貨車(chē)弧形側(cè)板修復(fù)焊接熱應(yīng)力變形的方法，所述方法包括：

4、s1、在鐵路貨車(chē)車(chē)體兩側(cè)的兩個(gè)弧形側(cè)板之間對(duì)正凹陷區(qū)，用若干根桿狀支撐體橫向支撐起凹陷區(qū)，使其達(dá)到弧形側(cè)板的原始弧度；

5、s2、對(duì)支撐體頂起的焊縫外側(cè)進(jìn)行打磨作業(yè)，使焊縫處呈平整狀態(tài)，從而形成焊縫磨平部；

6、s3、對(duì)正焊縫磨平部的中心，劃一道中心線(xiàn)；

7、s4、使用切割工具，沿所述中心線(xiàn)切割出用于焊接作業(yè)的溝槽；

8、s5、沿所述溝槽由上至下進(jìn)行焊接作業(yè)；

9、s6、焊接作業(yè)完畢后，用水對(duì)焊縫及熱影響區(qū)由上至下進(jìn)行淋澆，以加快焊縫冷卻速度，從而避免焊縫緩慢冷卻收縮過(guò)程產(chǎn)生拘束應(yīng)力而再次產(chǎn)生凹陷；

10、s7、待焊縫及附近區(qū)域冷卻后，拆下置于車(chē)體中的若干根所述支撐體。

11、進(jìn)一步地，打磨作業(yè)時(shí)，分別在焊縫磨平部的上、下兩側(cè)、靠近上側(cè)梁與下側(cè)梁的部位，各留有不進(jìn)行打磨作業(yè)的焊縫預(yù)留部。

12、進(jìn)一步地，所述焊縫預(yù)留部的長(zhǎng)度等于300mm。

13、進(jìn)一步地，所述溝槽兩側(cè)分別粘貼有防止焊接時(shí)金屬飛濺污染弧形側(cè)板表面的防護(hù)貼。

14、進(jìn)一步地，所述弧形側(cè)板的材料為鐵素體不銹鋼，所述防護(hù)貼為可磁吸吸附在弧形側(cè)板表面的磁貼。

15、進(jìn)一步地，所述防護(hù)貼距離溝槽邊緣的長(zhǎng)度為30mm。

16、進(jìn)一步地，焊接作業(yè)時(shí)，采用的是熔化極co2氣體保護(hù)焊。

17、進(jìn)一步地，焊接作業(yè)時(shí)，焊槍角度與焊縫兩側(cè)各成90°，與焊縫下方夾角在50°-55°之間。

18、本發(fā)明的有益效果如下：

19、1、無(wú)需采用大型翻轉(zhuǎn)機(jī)將車(chē)體側(cè)翻，只需在弧形側(cè)板外側(cè)進(jìn)行單側(cè)操作，弧形側(cè)板內(nèi)側(cè)焊縫無(wú)需破壞，使修復(fù)凹陷作業(yè)變得簡(jiǎn)單、便利。

20、2、不用再進(jìn)行雙面焊接，也無(wú)需將焊接設(shè)備吊裝到車(chē)體上部，簡(jiǎn)化了修復(fù)過(guò)程。

21、3、操作工人無(wú)需進(jìn)行高空作業(yè)，從根本上杜絕了安全隱患。

22、4、通過(guò)對(duì)弧形側(cè)板應(yīng)力區(qū)焊縫的打磨，減小了焊縫的厚度，重新采用焊接加熱，使焊縫金屬組織拉伸從而實(shí)現(xiàn)了應(yīng)力的釋放。

23、5、焊縫金屬組織通過(guò)加熱拉伸后，迅速采用冷水淋澆快速冷卻定型，防止金屬組織緩慢冷卻收縮量過(guò)大，產(chǎn)生新的應(yīng)力凹陷變形。

24、6、3人即可完成以前10人的凹陷修復(fù)工作，且耗時(shí)只有30-40分鐘，在合格率得到顯著提高的同時(shí)，也提高了工作效率、節(jié)省了大量的人力。

技術(shù)特征：

1.一種鐵路貨車(chē)弧形側(cè)板修復(fù)焊接熱應(yīng)力變形的方法，其特征在于：所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鐵路貨車(chē)弧形側(cè)板修復(fù)焊接熱應(yīng)力變形的方法，其特征在于：打磨作業(yè)時(shí)，分別在焊縫磨平部的上、下兩側(cè)、靠近上側(cè)梁與下側(cè)梁的部位，各留有不進(jìn)行打磨作業(yè)的焊縫預(yù)留部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種鐵路貨車(chē)弧形側(cè)板修復(fù)焊接熱應(yīng)力變形的方法，其特征在于：所述焊縫預(yù)留部的長(zhǎng)度等于300mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鐵路貨車(chē)弧形側(cè)板修復(fù)焊接熱應(yīng)力變形的方法，其特征在于：所述溝槽兩側(cè)分別粘貼有防止焊接時(shí)金屬飛濺污染弧形側(cè)板表面的防護(hù)貼。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種鐵路貨車(chē)弧形側(cè)板修復(fù)焊接熱應(yīng)力變形的方法，其特征在于：所述弧形側(cè)板的材料為鐵素體不銹鋼，所述防護(hù)貼為可磁吸吸附在弧形側(cè)板表面的磁貼。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種鐵路貨車(chē)弧形側(cè)板修復(fù)焊接熱應(yīng)力變形的方法，其特征在于：所述防護(hù)貼距離溝槽邊緣的長(zhǎng)度為30mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鐵路貨車(chē)弧形側(cè)板修復(fù)焊接熱應(yīng)力變形的方法，其特征在于：焊接作業(yè)時(shí)，采用的是熔化極co2氣體保護(hù)焊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種鐵路貨車(chē)弧形側(cè)板修復(fù)焊接熱應(yīng)力變形的方法，其特征在于：焊接作業(yè)時(shí)，焊槍角度與焊縫兩側(cè)各成90°，與焊縫下方夾角在50°-55°之間。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種鐵路貨車(chē)弧形側(cè)板修復(fù)焊接熱應(yīng)力變形的方法，包括：在鐵路貨車(chē)車(chē)體兩側(cè)的兩個(gè)弧形側(cè)板之間對(duì)正凹陷區(qū)，用若干根桿狀支撐體橫向支撐起凹陷區(qū)；對(duì)支撐體頂起的焊縫外側(cè)進(jìn)行打磨作業(yè)，使焊縫處呈平整狀態(tài)；對(duì)正焊縫磨平部的中心，劃一道中心線(xiàn)；使用切割工具，沿中心線(xiàn)切割出用于焊接作業(yè)的溝槽；沿溝槽由上至下進(jìn)行焊接作業(yè)；焊接作業(yè)完畢后，用冷卻水對(duì)焊縫及熱影響區(qū)由上至下進(jìn)行淋澆加速冷卻；待焊縫及附近區(qū)域完全冷卻，拆下置于車(chē)體中的若干根所述支撐體。本發(fā)明無(wú)需采用大型翻轉(zhuǎn)機(jī)將車(chē)體側(cè)翻，使修復(fù)凹陷作業(yè)變得簡(jiǎn)單、便利；不用將應(yīng)力集中區(qū)的焊縫全部切開(kāi)再進(jìn)行雙面焊接，也無(wú)需將焊接設(shè)備吊裝到車(chē)體上部，簡(jiǎn)化了修復(fù)過(guò)程。

技術(shù)研發(fā)人員：陳巖,劉士博,張立國(guó),張連升,隋國(guó)宏,謝新余,劉作棟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大連中車(chē)大齊集裝箱有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30