电机吊座内腔焊接质量提升

电机吊座内腔焊接质量提升

周建强,隋旭日,孙贵舜

中车青岛四方机车车辆股份有限公司

摘要：本文主要介绍了某车型地铁横梁电机吊座内腔焊缝狭小空间焊接工艺方法改善及取得的效果。从工件结构、焊接可操作性、焊接过程中视线观察等方面对焊接质量产生的影响，通过具体分析制定根据不同的焊道分布分别调整焊接位置、优化焊接操作过程中视线观察位置以及改善焊接操作方法等措施，有效的提高了电机吊座内腔焊缝外观成型质量，减少了返工返修，提高生产效率。

关键词：狭小空间  可操作性  工艺改善

一、引言

某车型地铁横梁电机吊座内腔焊缝是各车型横梁难点焊缝之一，焊缝位置处于电机吊座内部，形成焊接操作空间狭小结构，操作者观察熔池比较困难，焊枪运行受阻，焊缝出现焊接缺陷，在进行焊修时非常困难，耗时费力。为提高横梁电机吊座内腔焊接质量，降低返修，根据车型的的结构特点，通过调整焊接台位焊接位置及焊接操作手法等措施等进行攻关，实现地铁电机吊座焊缝的质量提升。

二、问题现状

通过现场统计，地铁横梁电机吊座内腔焊缝焊接问题主要为以下两部分，（1）电机吊座与横梁连接处直焊缝采用平焊位置焊接时，容易出现焊缝成型不对称、焊缝宽度超差、起弧处凸起问题。（2）电机吊座与横梁连接处环焊缝盖面层为2层3道焊，受空间位置限制，焊接分两段焊接，接头处理较为困难，焊接完成后需要通过打磨处理再次恢复焊缝外观状态，影响工作效率。综上所述，导致熔合不良、焊缝成型不对称、焊缝尺寸超差、起弧处凸起等缺陷的主要问题为电机吊座内腔焊缝空间位置狭小，焊接操作期间焊缝存在多段视线受阻情况，焊缝接头较多，焊枪可达性不佳是造成熔合不良等缺陷产生的主要因素（如图1所示）。

图1

三、焊接缺陷原因分析

通过对操作过程确认发现，受结构限制，工件对焊枪造成阻碍，焊丝无法正常达到焊缝根部，需要拉长焊丝杆伸长度进行操作满足焊接要求，从而导致熔合不良、气孔等缺陷的产生。因此确定焊枪可达性不佳，焊接过程中受到阻碍，为产生气孔、成型不良的主要因素之一。

地铁横梁电机吊座内腔焊缝焊接，分为横梁一轴转台平焊位置V型焊缝和横梁立焊二轴转台角焊缝两部分组成，员工在整个焊接过程中都是以70mm*70mm方孔及三角形观察孔焊接，因量观察孔之间存在一定的距离，对焊接视线造成较大的阻碍，熔池观察不到位导致熔合不良、气孔问题的发生。因此确定焊接空间位置狭小，焊接时难以观察，为导致产生熔合不良、气孔等缺陷的要因（如图2所示）。

图2

四、焊接工艺改善

1.调整横梁转台位置

焊缝在焊接前将焊缝调整角度为船型焊位置，随着焊接层数的增加，利用横梁焊接转胎，进行调整焊缝位置，使焊缝始终处于船型位置，便于焊接操作，避免出现焊偏、两侧未熔合等缺陷（如图3所示）。

   图3

2. 优化观察方法

平焊工序焊缝焊接时，上盖板内腔焊缝焊接时从孔2观察，下盖板焊缝焊接时从孔1观察（如图4所示）。

图4

立焊工序焊缝焊接时，首先从右侧工艺孔3观察熔池、待焊接到中间受工件阻挡位置时快速移动视线转换至左侧工艺孔4观察焊缝（如图5所示）。

图5

3优化操作方法

调整持枪手法，将焊枪调整为反握手法，随着焊接过程推进，逐步调整手腕部持枪姿势，逐步过渡为正握，从而实现环焊缝的一次成型，避免焊接接头，取消接头打磨工作，提升焊缝成型质量。

在持枪焊接操作过程中合理利用工艺孔及焊枪弯曲角度，将焊枪依靠于工艺孔边缘作为支撑点，稳定焊接手法，自焊缝起始端开始焊接，结合持枪手法调整，逐步调整焊枪与工艺孔位置关系，实现焊缝一次成型。工艺孔的合理利用降低了焊接作业过程中对于手腕部负担，间接提升了手腕及焊枪转动角度（如图6所示）。

图6

五、结论

通过对地铁电机吊座焊缝缺陷分类控制及操作手法调整，应用此操作方法后，有效的提高了电机吊座和环焊缝外观成型质量，降低焊接接头16处，减少了返工返修，提高生产效率。

参考文献：

[1]孙竟容.实用焊工手册[M].北京：化学工业出版社，2007.

[2]俞尚知.《焊接工艺人员手册》[M].上海：上海科学技术出版社，1991.

[3]陈强.《焊接手册》[M].北京：机械工业出版社，2008.