对铁路C70E中梁埋弧焊自动焊接易出现的问题进行分析和研究

对铁路C70E中梁埋弧焊自动焊接易出现的问题进行分析和研究

1. 赵光华  2. 刘志彬 3.李之昀4.王建强5.石永谢6.刘维旭

中车石家庄车辆有限公司050400

摘要：

埋弧焊是当今生产效率较高的机械化焊接方法之一，它的全称是埋弧自动焊。本文就针对我公司生产的C70E中梁埋弧焊的工艺和特点，及焊接过程中出现的气孔和裂纹等一系列问题进行分析和研究，并提出了相应的改进措施并与大家分享一下。

关键词：中梁、埋孤焊、焊接、焊剂

正文：

埋弧焊的特点：焊接电弧是在焊剂层下燃烧的一种焊接方法，其固有的焊接质量稳定生产效率高，无弧光及焊接烟尘少等优点。因此埋弧焊使其成为C70E中梁直通焊缝的重要焊接方法，是中梁埋孤焊焊接设备，它包括：焊接电源，存放焊剂的药箱、焊丝盘、送丝装置、操作面板、自动伸缩机构及焊接轨道等组成。                                        

焊接时选用配套的焊剂和焊丝则成为关键问题，选用焊剂的正确与否将直接影响焊缝金属的力学性能，特别是塑性及低温韧性、抗裂性能对焊接缺陷发生率及焊接生产率因素的影响等。焊丝与焊剂的配用比例与焊缝的宽度有关，焊缝越宽使用的焊丝和焊剂就越多，相反焊缝越窄使用的焊丝和焊剂就相对的少些。

一、C70E内纵焊缝的焊接工艺顺序

1、C70E焊接前首先对中梁进行组装，中梁是采用２根乙字钢组对而成，乙字钢的规格。乙字钢根据上翼板的宽窄分为A类（172≤L≤173）mm、B类（173２乙字钢组对间距为小于5mm的工艺要求；组装时2根乙字钢上翼板要用组装台压平不的错边，使用气体保护焊进行定位焊长度为50ｍｍ[1]，定位焊时焊缝应平整，不许过高不平、有气孔和夹渣等缺陷，如果出现此类问题就会在埋弧焊焊接时出现焊缝余高过高和气孔影响焊接质量（如图1）。

如图1                                                              

2、乙字钢组装完成后，打开中梁内纵操作胎电源，可将中梁传送到内纵焊接台位，把组装好的中梁传送到固定位置后进行焊接，

3、焊接前先将焊药烘干（300--350）度，烘干时间需要1小时，并保温2个小时才能进行焊剂的使用，焊剂采用SJ101，埋孤丝采用高强度耐候钢TH550-NQ-III直径4ｍｍ，焊接内纵时相当于打底焊所以焊接参数要相对的小一些，经过长期的实践证明采用以下焊接参数较为合适[3]；

这样焊出来的焊缝即美观又能保证焊接质量焊缝余高在（0—3）mm之间，焊缝宽度在（18—23）mm之间能很好的达到工艺所要求的范围。

4、有时中梁组对完成后也会出现个别地方间隙过大， 超出了工艺要求的范围在（6—7）mm之间，这时用埋孤焊焊接时由于埋弧焊机是单丝的，焊接时打不着火，焊接时铁水无法盖住缝隙等问题，从而无法焊接。经过多次实验证明用气体保焊来打底，把缝隙连接起来然后再进行埋孤焊焊接；这样焊出的焊缝成形好，采用超声波探伤后没有问题探伤均为合格；从而解决了个别地方缺材而无法焊接的问题。

5、焊接时打开控制面板上的焊接电源开关；

a、打开垂直向进伸出按钮，使焊接水平轮子落到下翼板上；

b、打开横向跟踪伸出按钮，使焊接横向轮子与腹板紧密接触从而保证焊嘴能与中缝垂直；

c、打开漏药箱开关，使焊剂自动漏到焊嘴的位置；

d、打开焊接启动按钮开始焊接；

e、打开焊剂回收按钮就可以自动把焊剂收集起来（如图2）（如图3）。

如图2                                                     如图3

焊接完成后，关闭焊剂回收按―关闭漏药箱开关―关闭横向跟踪按钮―打开垂直向进缩回按钮―将焊接机头收回—关闭焊接电源开关。

6、通常在焊接完成后中梁的收孤位置容易产生孤坑裂纹（如图4），为了解决这类问题发生，我经过多次试验后证明，最后采用在中梁组装完成后在中梁两端各加装了一块收弧板，焊接时把孤坑收到收弧板上，这样就克服了产生裂纹的问题[4]。

如图4

二、C70E外纵焊缝的焊接工艺顺序

1、中梁内纵焊接完成后，把梁传送到正位焊接台位，将中梁翻转到正位，这时就可以焊接中梁外纵焊缝，操作控制面板将垂直跟踪小轮伸出，焊接机头骑在中梁上；―将横向跟踪夹紧使焊接机头与中梁横向夹紧；―按送丝按钮使焊丝与中梁焊接部位接触；―打开焊药箱；―打开焊剂回收按钮，使焊接时焊剂自动回收；―按焊接按钮开始焊接，焊接时要求喷嘴与工件要有前倾角为10度左右的夹角这样焊出来的焊缝平整。焊接时指示灯必须与焊丝在同一个水平线上，才能保证焊缝不焊偏，埋弧焊喷嘴与工件的距离应保证在（20--25）mm之间，过低焊剂不能有效的保护熔池容易出现气孔和焊剂不能很好的压住药渣，从而出现弧光伤害到操作者眼睛；过高会使焊丝与工件距离过大，从而使焊接电压变小焊接参数不匹配，焊缝过高或成形不好等问题的出现（如图6）。

2、在焊接前也应将焊剂烘干（300--350）度，烘干时间需要1小时，并保温2个小时后焊剂才能进行焊接使用，焊剂采用SJ101。埋孤焊丝同样采用高强度耐候钢TH550-NQ-III直径４ｍｍ，这时焊接缝是盖面焊电流、电压、速度要相对的大一些这样才能保证中梁焊缝充分焊透，以下焊接参数是经过长期的实践证明而得到的：

在这个焊接参数范围内焊出来的焊缝成型好又能保证焊接质量，焊缝的宽度在（20—24）mm、焊缝的余高在（0—2）mm之间达到工艺的要求范围。

如图5                                                                  如图6

3、在焊接过程中如果中梁上有水和油污类的物质就会影响焊接出现气孔类缺陷；因此在焊接前先检查梁上是否有此类物质，如果有必须使用火焰把它烧掉及其它方法清理干净，才能保证焊接不出现类似的缺陷，喷嘴与工件过高或过低就决定了焊药的高低保护不好熔池，在焊接过程也容易出现气孔。焊接过程中如果焊接参数调节不当就会造成焊接不良和焊接成形过高或过低，从而影响焊接质量[5]。

结束语：

经过上文的分析和介绍，我们对C70E中梁埋弧焊的焊接方面有了一定的了解，可从中深刻地认识到埋弧焊焊接对产品质量要求严格，可以大大提高生产效率，焊接时对环境污染小、无弧光辐射、焊接件不用开破口等特点，所以对中梁埋弧焊进行分析和研究具有十分重要的现实意义。对于提高我们焊工的焊接水平具有非常重要的作用。

参考文献

[1]杨家雷.CO2气体保护焊单面焊双面成形焊接技术研究[J].工程建设与设计，2020（01）：254-256.

[2]王霞，冯树硕，倪刚等地铁车钩横梁模块组焊工艺及变形控制[J].金属加工（热加工），2021（1）：164-166.

[3]吕莽等.窄间隙集箱管接头的内孔埋弧焊焊接工艺研究[J].金属加工（热加工），2021（1）：60-62.

[4]唐元生，路滨等Q345R大厚壁锥体过渡段焊缝裂纹分析及处置[J].金属加工（热加工），2021（1）：348-351.

[5]汪柏岐，李娟等焊接线能量对熔敷金属组织形成的影响[J]. 西华大学学报：自然科                                         学版，2007,26（1）：33-35.

作者简介：姓名：赵光华 ；性别： 男 ； 出生年月：1983.12.01 ；籍贯：河北省石家庄市  民族：汉   ；最高学历：大专 ；目前职称：无损检测高级技师；研究方向：焊接和检测方