电力机车牵引杆焊接工艺

动力集中型动车组牵引座组焊工艺分析1. 概述动力集中型动车组（以下简称动车组）采用了轻量化设计原则，大量使用折弯钣金件、薄板零部件，车体结构利用箱体结构、对称分布的方法优化布局。

同时选用Q460E高强钢作为焊接材料，在满足车体承载强度要求的同时，动车组极大程度上降低车体的重量，体现结构灵活、轻量化的设计理念。

在动车组车体组焊工艺，牵引座的焊后尺寸精度要求相当严格，被定义为B类尺寸。

其组焊质量是影响后续车体组装总成阶段法兰组件和牵引杆安装、整车称重调簧，甚至行车安全的重要因素。

必须采取合理的组焊工艺方法有效控制牵引座得组装、焊接质量，减少焊接变形，使焊后尺寸满足要求。

2. 牵引座组焊结构分析图1 牵引座组焊结构示意1.牵引座2.中间横梁组成3.限位座 4、7.垂向减震器座 5.枕梁 6、8. 抗蛇形减震器座动车组Ⅰ、Ⅱ端的牵引座结构相同，以Ⅱ端为例对牵引座组焊工艺进行分析。

牵引座组焊主要由牵引座、垂向减震器座、抗蛇形减震器座组成，如图1所示。

牵引座焊接在中间横梁组成上，限位座中心线横向尺寸为（3040±2）mm，限位座距枕梁中心线尺寸15mm，垂向减震器座与抗蛇形减震器座组焊在底架两侧边梁上，垂向减震器座的中心线与限位座中心线重合，抗蛇形减震器座安装面为带角度的斜面，其安装孔距限位座横向尺寸为（1083±1）mm，距底架地板高度尺寸（646±1）mm，枕梁引导销距底架中心线的纵向尺寸为（1055±1）mm。

牵引座和中间横梁组成之间的焊缝11HY,a3，焊缝质量等级为CPB，焊缝检测等级为CT2，图样技术要求中用***表示焊缝安全需求为中，按100%比例磁粉探伤。

3. 重难点分析（1）牵引座、抗蛇形减震器座、垂向减震器座安装平面均不在同一个平面上，且抗蛇形减震器座手工组装难以确定好定位基准，装配好的三部件之间横向尺寸难以得到相应保证，因此需要制作专用工装进行组装定位。

A型电力机车构架焊接工艺电力机车构架是机车的重要部件之一，构架质量的优劣对整车的行车安全有着重大的影响，组焊过程中合理运用焊接工艺将有效提高构架质量。

本文通过对A 型电力机车构架焊接工艺进行研究，可更好地保证生产和产品质量，提高机车构架的制造工艺水平。

1序言构架作为机车的重要部件，是转向架的主体。

构架将车体、轮对和电机连接在一起，不仅承受上部所有设备的重量，还要传递牵引力和承受走行过程中的各种冲击载荷。

A型电力机车构架是以箱型梁为主体的全焊接结构，构架主要材质为Q345E，大部分焊缝为同种焊。

接头形式有对接接头、角接接头等，其中大部分接头形式为坡口加角焊。

由于构架使用板材较厚（以15~30mm为主）且坡口较大，故焊缝焊接量较大，所以焊接变形的趋势也很大。

而箱型梁的刚性又强，导致焊接产生变形后调修较为困难。

构架产生焊接变形的原因是由于其在焊接构成中受热不均，局部受热过高从而使构架内部产生不均匀的温度场，在此温度场的作用下构架产生了不均匀的塑性变形。

同时在焊缝冷却的过程中，由于各部件之间的相互约束，导致材料不可自由收缩，从而产生残余应力。

与构架焊后变形一样, 构架组焊后内部存在的残余应力对构架的整体质量也有很大的影响。

在机械的使用过程中，发生意外破坏事故时，除材料本身的结构和强度之外，多数是由于残余应力的影响造成的。

残余应力对材料疲劳强度的影响也尤为重要。

因此在构架组焊工艺的制定过程中不仅要考虑如何控制焊后变形, 同时还应考虑如何控制残余应力。

2构架焊接工艺2.1母材焊接性分析依据设计要求，此种电力机车转向架构架所用材料为Q345E，材料的化学成分与机械性能见表1。

通过对表1的数据分析可得出影响板材焊接性的主要参数：碳当量CE。

CE=[C+(Mn/6)+(Cr+Mo+V/5)+(Ni+Cu/15)](％) =0.354%~0.38%当CE≤0.4％时，Q345E钢冷裂倾向小，焊接性较好，不需预热等特殊的工艺措施。

大功率牵引电机端环焊接工艺攻关杨 振 中大功率牵引电机端环焊接技术要求很高，在焊接工艺确定、焊接材料验证、焊接温度控制、焊接后强度的保证等方面存在大量的技术难题。

因为大功率异步牵引电机在运行中电负荷与热负荷很高，而且运转速度很快，制动很频繁，电机的端环焊接部位受到反复变化的扭曲力、电磁力、离心力、热应力等的叠加作用，很容易出现断裂情况，引起严重质量事故。

故转子端环焊接在转子制作中起到了至关重要的作用。

为了在满足焊接强度的同时，降低焊接温度以保证焊接后的端环母材强度，焊接材料采用熔点相对较低的银铜锌锡四元合金钎料，但是这种四元合金钎料对焊接温度均匀性等焊接条件的要求更苛刻。

为了确保端环焊接的可靠性，我们经过反复的分析和十几次的焊接试验，不断优化焊接程序和焊接工艺，针对进口焊接材料和国产焊接材料,共进行了三次严谨的工艺验证,设计专用拉伸夹具对焊接接头进行了焊缝强度拉伸试验（见图1）,同时对焊接后端环硬度进行了验证。

图1 焊缝强度拉伸试验通过工艺调研、方案制定与论证、设计制作端环焊接感应工装，通过工艺验证选择最佳的焊接升温和恒温控制曲线，达到最佳的焊接效果。

设计制作更实用的焊接清洗工具，提高端环焊后的清洁度。

端环焊接成品见图2图2 端环焊接成品端环焊接质量直接影响电机电气性能与机械性能，必须设计与优化感应加热线圈，保证焊接中温度上升的均匀性，因为局部加热焊接无法保证导条与端环焊接的质量均匀性，也容易因为焊接时间长而出现导条和端环受不稳定温度场影响而强度不合要求，可能导致转子冲片绝缘损坏等问题。

因此设计制作了端环焊接感应线圈，从开口式改进为交叉式和分段式，保证了温度上升的均匀性。

考虑钎焊温度高对焊料的熔化湿润的效果，但是温度过高对端环与导条的晶体有很大的不利影响，钎料的温度高会导致焊料的过度流失，同时也会造成熔蚀等情况，因而端环焊接的温度选择与控制很关键。

根据试制与工艺验证记录选择最佳的焊接升温和恒温控制曲线，达到最佳的焊接效果。

电力机车牵引电机作业指导书序号作业项目工具材料作业步骤质量标准备注作业图示1 牵引电动机外部检点锤、各型呆扳手电筒小撬棍锉刀1.检查孔盖及防落卡、提手装置、铭牌、风筒、风网。

1.铭牌清晰，电缆无老化、绝缘破损和油垢，不得与其他机件摩擦，机座、，风筒、检查孔盖密封，锁销作用良好，防落卡作用良好。

风道内无异物。

2. 检查外接电缆及其线号牌、卡子、端盖螺栓。

2.线号标记完整，接线正确，引线夹紧固，，螺栓紧固。

3. 检查机体、端盖、油管、油堵。

3.端盖无裂纹油管紧固，畅通，油堵齐全完整，窜油严重的落修。

序号作业项目工具材料作业步骤质量标准备注作业图示4. 外观检查、清扫。

4.清扫牵引电动机外部各可见部份，达到清洁度标准。

2 牵引电机悬挂装置手电筒检点锤、各型呆扳手1.检查牵引电机座、吊杆、销、螺栓。

1.吊杆座不得有裂纹或开焊，吊杆、叉头不得有裂纹，吊杆螺母、开口销齐全可靠。

序号作业项目工具材料作业步骤质量标准备注作业图示2.检查安全托板、托板框、穿销、开口销以及防落板。

2.托板无裂纹，托板框无开焊，穿销及开口销作用良好；防落板与吊耳横向应完全搭接。

3.外观清扫牵引电机悬挂装置各部。

3.清扫牵引电机悬挂装置各部，达到清洁度标准。

3 电枢与定子部份手电筒、毛巾、毛刷、检细砂布点锤1.开检查孔盖，检查电枢可见部分及换向器表面状态。

1.换向器表面清洁，无拉伤，清除片间毛刺和积尘，升高片无过热、开焊和片间短路，均压线不得有缩头。

2. 检查前云母压圈外包绝缘。

2.绕组外包绝缘良好，聚四氟乙烯板清洁无烧痕，与换向器结合处无缝隙。

无松动、剥层、损伤及放电痕迹。

紧固、无裂损压圈无变形。

序号作业项目工具材料作业步骤质量标准备注作业图示3.检查处理烧损的引弧装置，调整放电间隙。

3.引弧装置定位螺栓、备帽紧固，对放电烧损严重者应打磨，放电间隙应调整为15±1.5mm。

4.检查各连线卡子、接头可见部分。

4.导线及接头无裂纹、过热烧损现象，连接螺栓紧固，卡子无开焊，绑扎牢固。

HXN5机车牵引销焊接工艺简介一、母材1.牵引销的材质HXN5机车车架牵引销的材质为铸件，屈服强度为340MPa，相当于A2 B+级钢2.牵引销梁的的材质HXN5机车车架牵引销梁的材质为Q460C，属于高强度低合金钢。

二、焊接工艺1.焊接方法借助变位机及埋弧焊机，定位完成后实施埋弧焊，定位焊的工艺规范如下：2.操作流程2.1焊接前将焊剂烘干。

2.2牵引销梁定位、组装2.3焊接前绕直径预热不小于93℃，不超过150℃，预热宽度不小于76mm2.4实施定位焊2.5牵引销梁固定与变位机上，调整至中心位置；2.6实施埋弧焊2.7保温、冷却2.8湿法磁粉探伤2.9焊缝缺陷处清除、补焊返修（按定位焊工艺实施）、保温、冷却、复探直至合格HXN5机车构架牵引梁焊接工艺简介一、母材母材材质HXN5机车构架牵引梁为钢板组焊件，钢板的母材材质为H1001,相当于AS 3678-400 L45，当板厚≤12mm时，屈服强度为400MPa，当板厚≥12mm时，屈服强度为380MPa，属于低合金高强度钢.焊材规格：牌号：E501T-1L （TWE-711Ni）直径Φ1.4mm，药芯焊丝二、焊接工艺1.焊接方法借助焊接翻转胎进行组焊，定位完成后在焊接变位机上实施正式焊接，采用二氧化碳气体保护焊接方式，工艺规范如下：2.操作流程2.1焊接前将焊丝从专用焊材库中领出；。

2.2牵引梁各零件进行一次组装、定位、焊接；2.3内腔磁粉探伤2.4牵引梁各零件进行二次组装、定位、焊接（包含机器人）；2.5磁粉探伤2.6 焊缝缺陷处清除、返修、复探直至合格。