[发明专利]一种球扁钢侧梁腹板长焊缝焊接反变形装置及焊接方法

说明书

本发明提供了一种球扁钢侧梁腹板长焊缝焊接反变形装置及焊接方法，所述装置包括：底板、角铁、筋板、主体箱梁、立柱、吊耳、托板和盖板，所述主体箱梁为方管结构，底板焊接在主体箱梁的底部，角铁焊接在主体箱梁的侧面、位于主体箱梁的上部，筋板焊接在主体箱梁和角铁上，多个立柱焊接在主体箱梁的上面，在立柱的靠近顶部焊接有托板；所述盖板焊接在主体箱梁两端。焊接方法步骤如下：将角铁卡在球扁钢侧梁上端头；将撑杆加千斤顶于托板处顶紧；调整千斤顶，使侧梁上边缘整体产生向外的变形；测量侧梁间距，调整千斤顶的顶撑程度；保持受力状态下，进行地板与侧梁焊缝焊接；焊后卸掉反变形装置。本发明结构简单，易于实现；操作简便、安全可靠。

技术领域

本发明涉及一种球扁钢侧梁腹板长度方向长焊缝焊接反变形装置及方法，特别适合用于轨道交通车辆球扁钢侧梁腹板长度方向长焊缝焊接变形控制。

背景技术

在轨道交通车辆中，有一种结构为球扁钢侧梁与横梁、地板形成的H型结构，这种结构设计简单，承载能力强。在H型结构中，地板搭在多根横梁之上与球扁钢侧梁腹板之间形成长直的T型焊接结构，然而在生产过程中，发现此种结构焊接后普遍存在宽度不合格的现象：即焊后上部宽度变小，下部宽度变大，并且侧梁存在角变形现象，尺寸及侧梁外形超过公差范围。矫正车体制造过程中的这种变形一般有以下几种办法：1)机械矫正法：机械矫正是在焊接构件上施加一定数值的外力，对零件焊接后塑性变形的金属起到拉伸作用，来减少或消除受热区的塑性变形，最终矫正焊接构件的焊接变形。外力的施加一般通过油压机或千斤顶或人力来矫正一些变形。但这种方法效率较低，并且依赖于操作人员的经验，经常需要多次矫正，对构件的机械性带来很大破坏。前期使用千斤顶对侧梁焊接造成的角变形进行矫正，经常操作不当使侧梁产生S弯；2)火焰矫正法：火焰矫正法是通过火焰喷嘴在产生变形的构件进行运动加热，待构件冷却到室温后，被加热的构件产生不可逆的塑性变形，使整个焊接构件的变形得以矫正。火焰矫正一般采用氧-乙炔或氧-丙炔火焰为热源，冷却方式为空冷。但经火焰矫正后的材料金相组织颗粒变大，导致材料韧性降低，硬度变大，影响构件的机械性能；加热过程不易控制加热的时间、加热区域等，易使侧梁产生“S”弯变形；火焰加热后部件的尺寸容易发生变化，如：长度尺寸变短，宽度尺寸变小等。同时火焰矫正大多为人工操作，所以矫正效果依赖于操作人员的经验，如多次加热会造成材料性能变化，影响车辆的使用寿命及行驶安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种用球扁钢侧梁腹板长度方向长焊缝焊接反变形装置，利用反变形法来预防焊接过程中的变形，在侧梁和地板焊接前产生一定量的反变形量，弥补焊接操作引起的焊接变形。

为解决这一技术问题，本发明提供了一种球扁钢侧梁腹板长焊缝焊接反变形装置，包括：底板、角铁、筋板、主体箱梁、立柱、吊耳、托板和盖板，所述主体箱梁为方管结构，底板焊接在底板上，角铁焊接在主体箱梁的侧面、位于主体箱梁的上部，所述角铁设有多个，多个角铁之间预留间隙；角铁上留有检测孔，便于测量底架宽度，确定调节的反变形量；所述检测孔为一缺口，其宽度为20mm-50mm；筋板焊接在主体箱梁和角铁上，多个立柱焊接在主体箱梁的上面，在立柱的靠近顶部焊接有托板；所述盖板焊接在主体箱梁两端。

所述底板为长方形钢板制成。

所述角铁有多个，多个角铁之间预留间隙。

所述立柱为长方形方管制成。

所述托板为槽钢型制成、用于制成千斤顶。

在最外端的立柱外侧面上部设有吊耳。

本发明还提供了一种利用所述的焊接反变形装置的方法，包括如下步骤：

1)将反变形装置的角铁卡在球扁钢侧梁的上端头；

2)将撑杆加千斤顶于托板处顶紧；

3)调整千斤顶，使侧梁上边缘整体产生向外的变形；