重庆钢结构焊接变形分析
发布时间:2016/6/16 17:16:49 阅读:
车顶钢结构如图3.3.47所示。由车顶侧梁、车顶弯梁、车顶板、端弯梁和吊铁及螺栓等零件组成。车顶侧梁为4mm厚乙形冷弯型钢,车顶弯梁为4mm厚帽形圆弧型钢,车顶端弯梁为50mm x 50mm x 3mm圆弧形角钢制造。主要梁件和板件材质为耐候钢。

影响其平面度及弧度,在组焊夹具上增加拘束度进行焊接,能减小变形。车顶弯梁纵向应以其内侧面定位,以使控制车顶弯梁间距862mm。车顶内侧木工组装用吊铁设置在车顶弯梁帽形筒内侧,纵向尺寸已由该梁位置确定,横向尺寸应以车项中心线定位。虽然梁件及车顶板用组装夹具控制相互位置,通过工艺装备保证了车顶钢结构尺寸精度,但是焊接过程中的变形对组装尺寸的影响较复杂,有必要在组装夹具上利用反变形工艺抵消其焊接变形。

焊接工艺分析就其车顶钢结构的焊接而言,主要是如何利用反变形抵消焊接变形对车顶外形尺寸的影响和焊接质量的控制。车顶侧梁焊接下挠度侧梁与车顶板、车顶弯梁间的焊缝,集中在侧梁横截面中性轴上方,纵向焊接收缩必将引起车顶侧梁下挠变形、长度尺寸收缩及旁弯,组装时应预留上挠度和加长量,以抵消焊接变形。车顶弯梁焊接上挠度车顶弯梁为圆弧形零件,与车顶板间的焊缝主要集中在车顶弯梁横截面中性轴下方。焊接时,纵向收缩必将引起车顶弯梁上挠变形,使车顶弯梁弧度半径和宽度减小,从而使车顶钢结构的宽度尺寸2820mm变小,弦高加大。车顶组成焊接下挠度车顶弯梁、车顶端弯梁与车顶板,车顶板与侧梁间的焊缝,主要集中在车顶组成横、纵截面中性轴上方,焊接时,车顶必然产生横、纵截面下挠度。车顶组装夹具应预留加长量和上挠度。

车顶板焊接变形车顶板采用2.0mm耐候钢冷轧弧形薄板,其材质为09CuPTiRE,与车顶弯梁间为曲线焊缝,纵向收缩将使焊缝处板长缩短,影响车顶板的平面度。另外,该件四周与梁件的焊缝属于封闭式,选择合适焊接顺序,可减小车顶板的焊接变形。车顶侧梁变形车顶侧梁为非对称截面零件,长度方向开坡口在组装夹具上夹紧焊接,增加拘束度,可防止拼接扭曲变形。工艺过程(1)将侧梁(1、2位)分别吊至组对夹具上,以侧梁中心线定位,并夹紧。(2)组对车顶端弯梁并与侧梁定位焊,焊接正面平焊缝。(3)开动上料龙门小车,从车顶一端依次上料,车顶板靠挡定位,用风动压缝装置压紧车顶板与顶板定位弧板和侧梁、端弯梁,定位焊。(4)组装车顶弯梁。纵向、横向定位,用龙门小车压紧装置从车顶弯梁中部向两端压紧,以便控制两翼缘与车顶板组对间隙不大于1.5mm,定位焊。(5)车顶正面焊后,组焊车顶扶手,切<215mm孔。在车顶翻转机上将车顶翻转180°,背面朝上,用弧形组对样板以车顶中心线定位,分别组装17根车顶弯梁内侧吊铁(共119件),焊接。(6)车顶翻转90°,一侧车顶侧梁腹板置水平位置,用工装定位装置组对和焊接木结构组装用螺栓。车顶转180°,同上,组焊另一侧螺栓。(7)用矫正工装,矫正车顶弯梁处宽度,然后送车体组装。组装夹具的定位、夹紧方式车顶钢结构采用正组装方式,在组装夹具上按工艺尺寸装配。

车顶宽度尺寸以侧梁腹板内侧为基准按工艺尺寸定位,定位装置一侧固定,另一侧为活动式,以使车顶组焊后可正常脱离组装夹具。侧梁高度以下翼缘底面定位,并预留工艺反变形上拱挠度。侧梁中心处上拱挠度为67mm,两端为0mm。车顶板制成平板零件,组装时内侧靠组装夹具圆弧板定位,压紧成为圆弧车顶板,卡紧后与侧梁定位焊,每块车顶板纵向采用顺向单侧定位。组装车顶弯梁时,纵向以车顶弯梁内侧定位,控制车顶弯梁间距,横向以车顶弯梁端部定位。车顶的纵向以车顶端弯梁内侧面定位,以控制车顶全长尺寸。焊接工艺车顶钢结构焊接主要是控制车顶板等的焊接变形,保证梁件正面焊缝表面成形质量,防止车顶焊缝渗漏雨水。选择合理的焊接顺序及工艺方法可减小焊接变形。焊接顺序1车顶端弯梁与车顶板正面焊缝;车顶弯梁与车顶板正面焊缝;车顶板与车顶侧梁正面焊缝(一侧);车顶板与车顶侧梁正面焊缝(另一侧);切割<120mm孔,焊烟囱座;焊接螺栓;车顶板与车顶弯梁、端弯梁、侧梁间内侧段焊缝。
 
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