大功率电力机车转向架构架焊接技术分析

大功率电力机车转向架构架焊接技术分析

谢正恒 高波 段志勇

中国中车集团大同电力机车有限公司构架车间 037038

摘要：我国进入社会主义发展的新时代，国家经济发展十分稳定，不断前进，工业发展也越来越快，其中机械制造焊接产业已经成为了我国经济发展的重要支柱性产业，其发展迅速，且地位也越来越重要，交通也越来越方便，随着大功率电力机车在我国的进一步发展，社会对于其安全性能要求也在逐步上升，但是道路交通车辆安全保障是第一要求，如大功率电力机车在行驶的过程当中，如果速度过高就需要转向架构架结构抵抗强烈的振动和冲击的作用，并且满足负载的要求，大功率电力机车架构的耐用性、可靠性和抗疲劳性都会影响到其功能与使用寿命，因此，对于大功率电力机车转向架构架焊接技术的要求就十分的高，如何提高选用架构架焊接技术的能力以及进行实践应用就成为了迫在眉睫需要解决的问题。本文从影响大功率电力机车转向架构架焊接技术的因素进行分析并对其焊接技术进行分析。

关键词：大功率；电力机车；转向架构架；焊接技术

在现代化进程中，机械化的发展脚步也越来越快，各行各业对于机械制造中的机械焊接质量要求也有所提高，为了适应社会的不断发展，确保机械设备在社会竞争中具有更大的竞争优势，必须加强机械的焊接质量，只有这样才能够增长机械的使用时间，降低焊接过程中事故的发生率^[1]。我国的工业发展脚步越来越迅速，机械制造业也需要不断改革才能够跟上我国工业发展的脚步，必须保证机械焊接构件的使用时间并且保证安全，这一点越来越受到相关工作人员以及各行各业的重视，但是影响大功率电力机车焊接质量的因素方方面面，每一个环节都要严格把关，下文通过对相关因素进行分析总结，并提出对机械焊接质量的控制对策。

1. 浅谈影响大功率电力机车转向架构架焊接技术的因素

转向架构架能够直接影响大功率电力机车的安全性能和使用的寿命，它主要是由铸件、锻件和板料等材料焊接而成的一个箱型梁结构，其中焊接技术在制造转向架构架中占有十分重要的地位，也是最重要的技术，焊接质量基本上就能够反映整体的构架质量，而构架作为机车的主要受力部件，其质量直接关系到电力机车的运行安全。机械制造的机械焊接操作过程，目前市场上所用到的焊接材料一般为钢铁材料，其质量会受到多方面因素的影响，如钢铁材料的化学和物理特性会导致其在空气或者其他易腐蚀的介质当中材料本身发生变化，在高温高压的环境下形态特征会发生改变，就有可能导致材料本身被破坏，甚至在使用期间出现各种问题，产生安全性的严重问题。因此，涉及的工作人员要对以下这些影响焊接质量的因素加以重视，更新改变策略。

1、焊接人员的综合素质

转向架构架结构当中机械焊接工作要求操作技术人员知识综合全面，要求其专业水平和工作能力都要达到一定的水平，并且要求其对于每一部分工作都操作十分熟练精确。目前焊接行业缺乏年轻的专业工作人员，如果相关专业技术人员对于转向架构架的整体受力要求和使用要求认识不够全面，就会直接影响焊接工艺成品的质量^[2]。

2、焊接未融合现象和架构变形现象的存在

在焊接的过程当中材料由于含有的成分分布不均，导致焊接焊件不融合的现象发生，厚度大的焊件没有进行预热，或者是在低温下进行焊接，会导致焊接融合不够完全，产品存在一定的缺口，也会受到操作手法、当时周围环境和温度的影响，并且操作人员的手法和当时的环境因素都会对架构的形态造成一定的影响，构架的焊接能力和承载能力的形成是十分复杂的，在具体的实施过程当中很难采取措施进行完全的合理应力均化。

3、焊接工艺的合理程度

大功率电力机车进行各部分焊接构件的组合工作中，最重要的一个前提基础性工作就是制定合理的焊接工艺，一个设计完善的大功率电力机车转向架构架焊接工艺，可以很大程度上提高焊接质量，提前的准备也能够综合考虑各种情况，更能满足实际使用的需求，焊接出来的产品一次性成型率会更高。但是目前来看，一些单位在进行焊接工作时，没有结合实际应用，采取针对性的焊接工序，从而影响了焊接工作的完整性，使专业的技术人员进行焊接工作时不能够充分发挥其能力，进而影响架构焊接的质量。

2. 提高大功率电力机车转向架构架焊接技术的分析

   1. 控制焊接材料，合理选择焊接设备

焊接材料的严格选择和控制是整个机械制造焊接工作链的前提和基础工作，目前市场上的焊接材料千差万别，因此要提前做好规划，按照设计目标要求的材料统一进行比较，严格核查材料的质量及性能要求，进行多家企业对比，一旦发现有不合适的要及时更换材料，在科学安全的基础上保证焊接工作的顺利进行。

随着机械制造业的不断发展，人们对于焊接质量的要求越来越高的同时也伴随着焊接设备越来越先进的需要，许多焊接设备已经采用了自动化和智能化的先进工艺，因此选择焊接设备时，要合理的优先选择自动化设备，这样就可以降低焊接操作人员的工作难度。同时，焊接人员的技术熟练和专业是保证焊接工作顺利进行的重要因素，也是最基本的要求，因此，要对机械加工行业的焊接人员进行岗前资格审核，审核通过以后，也要由企业组织对焊接技术人员进行定期定量的有效现场培训，用专业的技术人员进行面对面实操性的演练培训，对于大功率电力机车转向架构架焊接要求更为严格，从而从根本上保证焊接质量。

2、改善未融合现象和架构变形现象的技术分析

为了避免出现焊件不融合的现象出现，应该严格检查焊接材料的材质控制，保证其中的硫等含量在科学的范围之内，在进行焊接之前，可以先对母材料进行预热，然后保温慢慢冷却，尽量的避免出现比较大的焊缝，或者是焊接不融合现象的出现。随着科学技术的发展，在生产实践当中发现，抛丸处理法可以在架构架的表面就形成应对残余应力的反压力，对于提高架构架的焊接强度有很大的效应，并且这种方法在焊接当中非常简单，能直接对形成的的机械表面进行清理，受到了广大焊接技术人员的喜爱。

3. 制定合理完善的大功率电力机车转向架构架焊接工艺

在转向架构架焊接工艺的发展过程中，没有制定出完善的焊接工序，就不能够保证焊接工作的完整性，以及焊后检测和返修工作都不能得到保障。因此制定合理完善的焊接工艺，在机械制造中提高焊接质量是统筹性的工作，并且能够降低操作人员在进行焊接工作时的工作强度，焊接工艺的合理性对于提高整个焊接质量起着关键性的作用，但是制定焊接工艺时应该结合具体的情况开展工作，针对性的制定计划，比如对厚板钢材进行焊接时，要设计科学合理的坡口类型，才能够降低焊接的难度。并且对于不同的材料和不同的焊接要求，技术人员要选择不同的焊接方式，如不同材质的母材要进行熔合焊接、母材搭接方式进行改变、焊接位置的变化等灵活性高的操作，这些都需要制定合理的焊接工艺，才能够达到最终的目的^[3]。

3. 总结

总而言之，通过国内外的大功率电力机车转向架构架焊接技术对比，发现国内其实还是存在一些差距的，尤其是在焊接变形、焊接应力问题等方面的控制还缺乏一定的专业实验数据，本文只是提出一些理论方面的思考，希望在今后的实际工作当中更注重焊接钢架结构的安全性。

参考文献：

[1]祁卫东,谢正恒.复印纸笔触水性湿润模拟钢质薄板焊接变形的分析.机动车辆工艺.

[2]兰雄,雷刚.称重调簧工艺在大功率机车转向架制造中的应用[J].电力机车与城轨车辆,2007(06):32-34+37.