[发明专利]一种铁路车辆箱型梁复合焊接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接工艺，尤其涉及一种铁路车辆箱型梁复合焊接工艺。

背景技术

熔化极活性气体保护焊是目前常用的焊接工艺方法，以惰性气体与氧化性气体(O₂,CO₂)混合气为保护气体时，或以CO₂气体或CO₂+O₂混合气为保护气时，统称为熔化极活性气体保护电弧焊，在国际上简称为MAG焊。熔化极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属，包括碳钢、合金钢。熔化极惰性气体保护焊适用于不锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金。其特点是显著提高电弧稳定性，熔滴细化，过渡频率增加，飞溅大大减少，飞溅率为1％-3％，采用射流过渡时几乎无飞溅，焊缝成形美观。此外，采用混合气体保护还可以改善熔深形状，未焊透和裂纹等缺陷大大减少，并能提高焊缝金属的性，减少焊后清理工作量，节能降耗，改善操作环境。

埋弧焊包括埋弧堆焊及电渣堆焊等，是利用焊剂层下燃烧的电弧的热量熔化焊丝、焊剂和母材而形成焊缝的一种电弧焊焊接方法。其焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点。

随着近年来高速重载铁路货车不断发展，越来越多的货车中梁钢结构和摇枕、侧架采用箱型结构，且由于载重吨位较高，箱型梁受力比较复杂，对箱型结构焊缝提出了更严格的要求。因此，需要改进现有箱型结构焊接固定方法工艺，进一步提高焊接质量。

发明内容

本发明根据现有技术不足公开了一种铁路车辆箱型梁复合焊接工艺。本发明要解决的问题是提供一种通过焊接方法选择、焊接条件选择、焊接材料选择、焊接工艺参数的设计和焊接质量检测实现车辆箱型梁安全、高效、高质量焊接的方法。

本发明通过以下技术方案实现：

铁路车辆箱型梁复合焊接工艺，所述箱型梁包括通过焊接连接的上盖板、下盖板与两侧腹板，其特征在于包括以下工艺：

(1)箱型梁腹板与下盖板为双面角接焊接，坡口为双面坡口，坡口角度为45°～55°，钝边为1～2mm，坡口高度内侧大于外侧，比例为7:5；箱型梁腹板与上盖板为单面角接焊接；一般仅要求焊接腹板与上盖板的外侧焊缝，可不加工坡口。

(2)当环境温度低于5℃时，对待焊件进行预热，预热温度100℃～150℃，预热宽度为焊缝两侧各100mm；

(3)焊接过程中，层间温度控制在150℃～200℃；

(4)上盖板、下盖板与两侧腹板外侧焊接采用埋弧焊，下盖板与两侧腹板内侧焊接采用气体保护焊。

所述工艺焊接过程包括以下步骤：

首先分别进行下盖板与两侧腹板内侧焊接，焊接条件：使用80％Ar+20％CO2保护气、SJ101焊剂、焊丝，各侧焊缝均通过两层焊道焊接，第一层焊接电流230～250A，焊接电压24～26V，焊接速度25～30cm/min；第二层焊接电流280～290A，焊接电压28～30V，速度24～29cm/min；

第二分别进行下盖板与两侧腹板外侧焊接，焊接条件：各侧均采用埋弧焊，焊接电流600～650A，焊接电压30～34，焊接速度45～55cm/min；

第三分别进行上盖板与两侧腹板外侧焊接，焊接条件：各侧均采用埋弧焊，焊接电流720～780A，焊接电压30～34，焊接速度75～80cm/min。

所述埋弧焊焊丝按重量百分比包括以下组分：C：≤0.12％，Mn：1.0～2.0％，Si：≤0.35％，P：≤0.025％，S：≤0.02％，Ni：0.2～0.8％，Cr：0.3～0.9％，Cu：0.2～0.50％，其余为铁及不可避免的杂质。

所述埋弧焊焊丝抗拉强度≥550MPa，屈服强度≥450MPa，伸长率≥22％，-40℃下的冲击功≥60J，焊丝直径Φ4.0mm。

所述气体保护焊焊丝按重量百分比包括以下组分：C：≤0.10％，Mn：1.2～1.6％，Si：≤0.6％，P：≤0.025％，S：≤0.02％，Ni：0.2～0.6％，Cr：0.3～0.9％，Cu：0.2～0.50％，其余为铁及不可避免的杂质。

所述气体保护焊焊丝抗拉强度≥550MPa，屈服强度≥450MPa，伸长率≥22％，-40℃下的冲击功≥60J，焊丝直径Φ1.2mm。