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1、(10)申请公布号 CN 103537817 A (43)申请公布日 2014.01.29 CN 103537817 A (21)申请号 201310494679.X (22)申请日 2013.10.21 B23K 31/02(2006.01) (71)申请人 南车二七车辆有限公司 地址 100072 北京市丰台区张郭庄甲 1 号 (72)发明人 王秀琴 田川 金锋 张瑞增 章超荣 王泉栋 闫保营 杨海林 (74)专利代理机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 代理人 徐宁 (54) 发明名称 一种铁路凹底双层运输汽车专用车槽型梁接 长的焊接方法 (57) 摘要 本发明涉及一种铁路凹。
2、底双层运输汽车专用 车槽型梁接长的焊接方法， 其包括以下步骤 ： 1） 将待焊接槽型钢进行截取 ； 2） 在每一个待焊接槽 型钢的腹板和翼面分别开设若干 V 型坡口 ； 3） 将 所有 V 型坡口切割完成后分别去除挂渣、 氧化皮 及油锈， 采用砂轮逐一打磨 ； 4） 在每一待焊接槽 型钢接头面的一侧翼面焊接引弧板， 另一侧翼面 焊接收弧板 ； 5） 开始对接时， 在两个待焊接槽型 钢对应接头面的腹板和翼面上间隔进行四段定位 焊 ； 6） 检查组装及定位焊缝质量， 合格后进入步 骤 7） 继续进行焊接 ； 7） 按照预设焊接工位顺序， 完成待焊接槽型钢对应接头面的腹板和两翼面之 间的翻转焊接 ；。
3、 8） 整个待焊接槽型钢焊接完成后 采用火焰分别切割去除各引弧板和收弧板 ； 9） 打 磨超高部分并使接头平缓过渡， 完成槽型钢接长 焊接。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103537817 A CN 103537817 A 1/2 页 2 1. 一种铁路凹底双层运输汽车专用车槽型梁接长的焊接方法， 其包括以下步骤 ： 1） 根据铁路凹底双层运输汽车专用车下边梁预设长度要求， 将待焊接槽型钢进行截 取， 使所有槽型钢接长后满足下。
4、边梁预设长度使用要求 ； 2） 在每一个待焊接槽型钢的腹板和翼面的对应接头面上分别开设有若干接长所需的 带有钝边的 V 型坡口 ； 3） 将所有 V 型坡口切割完成后分别去除挂渣、 氧化皮及油锈， 最后采用砂轮逐一打磨 V 型坡口 ； 4） 在每一待焊接槽型钢接头面的其中一侧翼面外端部焊接一引弧板， 另一侧翼面外端 部焊接一收弧板， 使焊接时起始焊接和收尾焊接分别在相应的引弧板和收弧板上 ； 5） 开始对接时， 在两个待焊接槽型钢对应接头面的腹板和翼面上间隔进行四段定位 焊， 定位焊接时应避开翼面与腹板之间的圆弧处 ； 6） 焊接完成四段定位焊缝后， 检查组装及定位焊缝质量， 合格后进入步骤 。
5、7） 继续进行 焊接 ； 7） 按照预设焊接工位顺序， 完成待焊接槽型钢对应接头面的腹板和两翼面之间的翻转 焊接 ； 8） 整个待焊接槽型钢焊接完成后采用火焰分别切割去除各引弧板和收弧板， 切割时预 留台阶， 再采用砂轮磨平 ； 9） 如果待焊接槽型钢的翼面错边大于 1mm 或焊缝余高超过 2mm 时， 打磨超高部分并使 接头平缓过渡， 完成槽型钢接长焊接。 2. 如权利要求 1 所述的一种铁路凹底双层运输汽车专用车槽型梁接长的焊接方法， 其 特征在于 ： 所述步骤 7） 按照预设焊接工位顺序， 完成待焊接槽型钢对应接头面的腹板和两 翼面之间的翻转焊接， 包括以下步骤 ： a） 以腹板为基准槽。
6、口朝下平放， 在第一工位处对两个待焊接槽型钢的腹板外侧进行焊 接， 形成接头面处两个腹板的外侧焊缝 ； b） 翻转槽型钢使一侧翼面外侧至水平位置， 在第二工位对两个待焊接槽型钢的一侧翼 面外侧进行焊接， 形成一侧翼面外侧对接焊缝 ； c） 继续翻转槽型钢使另一侧翼面外侧至水平位置， 在第三工位对两个待焊接槽型钢的 另一侧翼面外侧进行焊接， 形成另一侧翼面外侧对接焊缝 ； d） 继续翻转槽型钢使槽口朝上平放， 在第四工位处对两个待焊接槽型钢的腹板内侧进 行焊接， 形成接头面处两个腹板的内侧焊缝 ； e） 继续翻转槽型钢使一侧翼面内侧至水平位置， 在第五工位对两个待焊接槽型钢的一 侧翼面内侧进行焊。
7、接， 形成一侧翼面内侧对接焊缝 ； f） 继续翻转槽钢使另一侧翼面内侧至水平位置， 在第六工位对两个待焊接槽型钢的另 一侧翼面内侧进行焊接， 形成另一侧翼面内侧对接焊缝。 3. 如权利要求 1 所述的一种铁路凹底双层运输汽车专用车槽型梁接长的焊接方法， 其 特征在于 ： 每一 V 型坡口的角度为 50 60， 每一 V 型坡口的钝边为 0 3mm， 其中， V 型 坡口采用氧气 - 丙烷火焰逐个进行切割。 4. 如权利要求 2 所述的一种铁路凹底双层运输汽车专用车槽型梁接长的焊接方法， 其 特征在于 ： 每一 V 型坡口的角度为 50 60， 每一 V 型坡口的钝边为 0 3mm， 其中， V。
8、 型 权 利 要 求 书 CN 103537817 A 2 2/2 页 3 坡口采用氧气 - 丙烷火焰逐个进行切割。 5. 如权利要求 1 或 2 或 3 或 4 所述的一种铁路凹底双层运输汽车专用车槽型梁接长 的焊接方法， 其特征在于 ： 所述步骤 3） 中打磨 V 型坡口使每一 V 型坡口切割面粗糙度小于 0.5mm。 6.如权利要求1或2或3或4所述的一种铁路凹底双层运输汽车专用车槽型梁接长的 焊接方法， 其特征在于 ： 所述步骤 5） 中每一段定位焊缝长度为 30mm 80mm， 定位焊缝的厚 度为 5mm。 7. 如权利要求 5 所述的一种铁路凹底双层运输汽车专用车槽型梁接长的焊接方。
9、法， 其 特征在于 ： 所述步骤 5） 中每一段定位焊缝长度为 30mm 80mm， 定位焊缝的厚度为 5mm。 权 利 要 求 书 CN 103537817 A 3 1/5 页 4 一种铁路凹底双层运输汽车专用车槽型梁接长的焊接方法 技术领域 0001 本发明涉及一种铁路凹底双层运输汽车专用车不规则零部件接长的焊接方法， 特 别是关于一种适用于装运各种轻型小汽车的铁路凹底双层运输汽车专用车槽型梁接长的 焊接方法。 背景技术 0002 铁路凹底双层运输汽车专用车主要适用于铁路运输轻型小轿车、 SUV、 MPV、 皮卡车 等较高汽车， 同时也可以用于国产及进口各种微型、 小型汽车的铁路运输， 该。
10、型车是目前该 类铁路运输小汽车中的适用范围最宽、 型式最新的一种车型。如图 1 所示， 铁路凹底双层运 输汽车专用车的下边梁采用不规则槽型钢 1， 槽口底部与顶部不等宽度， 槽型钢 1 的两侧翼 面 11、 12 与腹板 13 的夹角分别为 135， 两翼面的宽度均为 140mm， 厚度为 8mm。由于槽型 钢 1 的两翼面 11、 12 与腹板 13 不呈直角， 材质为屈服强度大于 450MPa 的 Q450NQR1 高强度 耐候钢。 0003 由于铁路凹底双层运输汽车专用车的下边梁的设计长度达 17 余米， 而现有技术 中直接采购的槽型钢长度达不到使用要求， 因此需要采用焊接的方法对槽型钢。
11、进行接长， 以满足产品设计要求， 但是对于强度级别较高、 且槽口不等宽度的槽型钢， 其对接接长的工 艺复杂、 焊接难度大， 如控制不当在翼面和腹板的拐角处、 翼面外侧易产生焊接裂纹、 未熔 合、 弧坑等焊接缺馅影响铁路货车行驶安全。 发明内容 0004 针对上述问题， 本发明的目的是提供一种工艺简单、 成本低、 方便快捷， 并且对接 焊缝质量可靠， 能够确保铁路货车行车安全的铁路凹底双层运输汽车专用车槽型梁接长的 焊接方法。 0005 为实现上述目的， 本发明采取以下技术方案 ： 一种铁路凹底双层运输汽车专用车 槽型梁接长的焊接方法， 其包括以下步骤 ： 1） 根据铁路凹底双层运输汽车专用车下。
12、边梁预 设长度要求， 将待焊接槽型钢进行截取， 使所有槽型钢接长后满足下边梁预设长度使用要 求 ； 2） 在每一个待焊接槽型钢的腹板和翼面的对应接头面上分别开设有若干接长所需的带 有钝边的 V 型坡口 ； 3） 将所有 V 型坡口切割完成后分别去除挂渣、 氧化皮及油锈， 最后采用 砂轮逐一打磨 V 型坡口 ； 4） 在每一待焊接槽型钢接头面的其中一侧翼面外端部焊接一引弧 板， 另一侧翼面外端部焊接一收弧板， 使焊接时起始焊接和收尾焊接分别在相应的引弧板 和收弧板上 ； 5） 开始对接时， 在两个待焊接槽型钢对应接头面的腹板和翼面上间隔进行四 段定位焊， 定位焊接时应避开翼面与腹板之间的圆弧处 。
13、； 6） 焊接完成四段定位焊缝后， 检查 组装及定位焊缝质量， 合格后进入步骤 7） 继续进行焊接 ； 7） 按照预设焊接工位顺序， 完成 待焊接槽型钢对应接头面的腹板和两翼面之间的翻转焊接 ； 8） 整个待焊接槽型钢焊接完成 后采用火焰分别切割去除各引弧板和收弧板， 切割时预留台阶， 再采用砂轮磨平 ； 9） 如果待 焊接槽型钢的翼面错边大于1mm或焊缝余高超过2mm时， 打磨超高部分并使接头平缓过渡， 说 明 书 CN 103537817 A 4 2/5 页 5 完成槽型钢接长焊接。 0006 所述步骤 7） 按照预设焊接工位顺序， 完成待焊接槽型钢对应接头面的腹板和两翼 面之间的翻转焊接。
14、， 包括以下步骤 ： a） 以腹板为基准槽口朝下平放， 在第一工位处对两个待 焊接槽型钢的腹板外侧进行焊接， 形成接头面处两个腹板的外侧焊缝 ； b） 翻转槽型钢使一 侧翼面外侧至水平位置， 在第二工位对两个待焊接槽型钢的一侧翼面外侧进行焊接， 形成 一侧翼面外侧对接焊缝 ； c） 继续翻转槽型钢使另一侧翼面外侧至水平位置， 在第三工位对 两个待焊接槽型钢的另一侧翼面外侧进行焊接， 形成另一侧翼面外侧对接焊缝 ； d） 继续翻 转槽型钢使槽口朝上平放， 在第四工位处对两个待焊接槽型钢的腹板内侧进行焊接， 形成 接头面处两个腹板的内侧焊缝 ； e） 继续翻转槽型钢使一侧翼面内侧至水平位置， 在第。
15、五工 位对两个待焊接槽型钢的一侧翼面内侧进行焊接， 形成一侧翼面内侧对接焊缝 ； f） 继续翻 转槽钢使另一侧翼面内侧至水平位置， 在第六工位对两个待焊接槽型钢的另一侧翼面内侧 进行焊接， 形成另一侧翼面内侧对接焊缝。 0007 每一 V 型坡口的角度为 50 60， 每一 V 型坡口的钝边为 0 3mm， 其中， V 型 坡口采用氧气 - 丙烷火焰逐个进行切割。 0008 所述步骤 3） 中打磨 V 型坡口使每一 V 型坡口切割面粗糙度小于 0.5mm。 0009 所述步骤 5） 中每一段定位焊缝长度为 30mm 80mm， 定位焊缝的厚度为 5mm。 0010 本发明由于采取以上技术方案，。
16、 其具有以下优点 ： 1、 本发明由于在每一个待焊接 槽型钢的腹板和翼面的对应接头面上分别开设有若干接长所需的带有钝边的 V 型坡口， V 型坡口用于焊接时使焊缝与母材充分熔透和熔合好， 因此对接焊缝质量可靠， 能够确保铁 路货车的行车安全。2、 本发明开始对接时， 在两个待焊接槽型钢对应接头面的腹板和翼面 上间隔进行四段定位焊， 定位焊接时避开翼面与腹板之间的圆弧处， 因此通过定位焊缝能 够将待焊接的两部分先对齐固定好， 避免焊接时两部分错位。3、 本发明按照预设焊接工位 顺序， 完成待焊接槽型钢对应接头面的腹板和两翼面之间的翻转焊接， 具体过程为 ： 以腹板 为基准槽口朝下平放， 在第一工。
17、位处对两个待焊接槽型钢的腹板外侧进行焊接， 形成接头 面处两个腹板的外侧焊缝 ； 翻转槽型钢使一侧翼面外侧至水平位置， 在第二工位对两个待 焊接槽型钢的一侧翼面外侧进行焊接， 形成一侧翼面外侧对接焊缝 ； 继续翻转槽型钢使另 一侧翼面外侧至水平位置， 在第三工位对两个待焊接槽型钢的另一侧翼面外侧进行焊接， 形成另一侧翼面外侧对接焊缝 ； 继续翻转槽型钢使槽口朝上平放， 在第四工位处对两个待 焊接槽型钢的腹板内侧进行焊接， 形成接头面处两个腹板的内侧焊缝 ； 继续翻转槽型钢使 一侧翼面内侧至水平位置， 在第五工位对两个待焊接槽型钢的一侧翼面内侧进行焊接， 形 成一侧翼面内侧对接焊缝 ； 继续翻转。
18、槽钢使另一侧翼面内侧至水平位置， 在第六工位对两 个待焊接槽型钢的另一侧翼面内侧进行焊接， 形成另一侧翼面内侧对接焊缝， 因此本发明 通过制定合理的焊接工艺， 提高槽型梁接长的焊缝质量， 节约材料、 降低了制造成本。本发 明可以广泛应用于铁路凹底双层运输汽车专用车槽型侧梁的接长焊接中。 附图说明 0011 图 1 是现有技术中所采用的槽型钢截面示意图 ； 0012 图 2 是本发明的 V 型坡口结构示意图 ； 0013 图 3 是本发明焊装的引弧板和收弧板定位焊缝示意图 ； 说 明 书 CN 103537817 A 5 3/5 页 6 0014 图 4 是本发明的定位焊缝示意图 ； 0015 。
19、图 5 是本发明的槽型钢对接焊缝焊接示意图， 其中， 图 5（a） 为焊接顺序示意图 ； 图 5（b） 是第一工位正常对接腹板外侧焊缝焊接示意图 ； 图 5（c） 是第二工位一侧翼 面外侧对接外侧焊缝焊接示意图 ； 图 5（d） 是第三工位另一侧翼面外侧对接外侧焊缝焊 接示意图 ； 图 5（e） 是第四工位腹板对接内侧焊缝焊接示意图 ； 图 5（f） 是第五工位一 侧翼面内侧对接内侧焊缝焊接示意图 ； 图 5（g） 是第六工位另一侧翼面内侧对接内侧焊 缝焊接示意图 ； 0016 图 6 是本发明的腹板、 翼缘错边小于等于 1mm 时结构示意图 ； 0017 图 7 是图 6 中对接接头槽口宽度。
20、差小于等于 1.5mm 时结构示意图 ； 0018 图 8 是图 7 的 A-A 剖视图。 具体实施方式 0019 下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。 0020 为满足产品设计要求、 降低制造成本、 保证接长焊接质量， 本发明提供一种铁路凹 底双层运输汽车专用车槽型梁接长的焊接方法， 其主要是对铁路凹底双层运输汽车专用车 的不规则槽型梁的接长焊接， 包括以下步骤 ： 0021 1） 根据铁路凹底双层运输汽车专用车下边梁预设长度要求， 将购买的待焊接槽型 钢按照下边梁预设长度进行截取， 使所有槽型钢接长后满足下边梁预设长度使用要求。 0022 2） 如图 2 所示， 在每一个待焊接槽型。
21、钢的腹板和翼面的对应接头面上分别开设有 若干接长所需的带有钝边的 V 型坡口 2， V 型坡口 2 用于焊接时使焊缝与母材充分熔透和熔 合好， 每一 V 型坡口 2 的角度为 50 60， 每一 V 型坡口的钝边为 0 3mm， 其中， V 型坡 口 2 可以采用氧气 - 丙烷火焰逐个进行切割。 0023 3） 将所有V型坡口2切割完成后分别去除挂渣、 氧化皮及油锈等污物， 最后采用砂 轮逐一打磨 V 型坡口 2， 使每一 V 型坡口 2 切割面粗糙度小于 0.5mm。 0024 4） 如图3所示， 在每一待焊接槽型钢接头面的其中一侧翼面11外端部焊接一引弧 板3， 另一侧翼面12外端部焊接一。
22、收弧板4， 使焊接时起始焊接和收尾焊接分别在相应的引 弧板 3 和收弧板 4 上 ； 其中， 引弧板 3 和收弧板 4 均可以采用矩形铁块。 0025 5） 如图 4 所示， 开始对接时， 在两个待焊接槽型钢对应接头面的腹板和翼面上间 隔进行四段定位焊 （定位焊接的具体位置可以根据实际需要继续确定， 在此不再赘述） ， 定 位焊缝的目的是将待焊接的两部分先对齐固定好， 避免焊接时两部分错位， 定位焊接时应 避开翼面与腹板之间的圆弧处 r（如图 1 所示） ； 每一段定位焊缝长度为 30mm 80mm， 定位 焊缝的厚度为 5mm。 0026 6） 焊接完成四段定位焊缝后， 检查组装及定位焊缝质。
23、量， 合格后进入步骤 7） 继 续进行焊接， 此处判断组装及定位质量是否合格主要是指待焊接槽型钢相应接头面是否对 正， 如果对正则为合格。 0027 7） 如图 5（a） 所示， 按照预设焊接工位顺序， 完成待焊接槽型钢相应的腹板和两侧 翼面之间的翻转焊接， 包括以下步骤 ： 0028 如图 5（b） 所示， 以腹板 13 为基准槽口朝下平放， 在第一工位处对两个待焊接 槽型钢的腹板外侧进行焊接， 形成接头面处两个腹板的外侧焊缝 ； 说 明 书 CN 103537817 A 6 4/5 页 7 0029 如图 5（c） 所示， 翻转槽型钢使一侧翼面 11 外侧至水平位置， 在第二工位对两 个待。
24、焊接槽型钢的一侧翼面外侧进行焊接， 形成一侧翼面外侧对接焊缝 ； 0030 如图 5（d） 所示， 继续翻转槽型钢使另一侧翼面 12 外侧至水平位置， 在第三工位 对两个待焊接槽型钢的另一侧翼面外侧进行焊接， 形成另一侧翼面外侧对接焊缝 ； 0031 如图 5（e） 所示， 继续翻转槽型钢使槽口朝上平放， 在第四工位处对两个待焊接 槽型钢的腹板内侧进行焊接， 形成接头面处两个腹板的内测焊缝 ； 0032 如图 5（f） 所示， 继续翻转槽型钢使一侧翼面 11 内侧至水平位置， 在第五工位 对两个待焊接槽型钢的一侧翼面内侧进行焊接， 形成一侧翼面内侧对接焊缝 ； 0033 如图 5（g） 所示，。
25、 继续翻转槽钢使另一侧翼面 12 内侧至水平位置， 在第六工位 对两个待焊接槽型钢的另一侧翼面内侧进行焊接， 形成另一侧翼面内侧对接焊缝。 0034 8） 整个待焊接槽型钢焊接完成后采用火焰分别切割去除各引弧板 3 和收弧板 4， 切割时预留 1 2mm 台阶， 再采用砂轮磨平。 0035 9） 如果槽型钢翼面错边大于 1mm 或焊缝余高超过 2mm 时， 打磨超高部分并使接头 平缓过渡， 完成槽型钢接长焊接。 0036 上述实施例中， 如图68所示， 对待焊接槽型钢腹板进行焊接时将待焊接槽型钢 的槽口朝下平放或朝上平放， 当槽型朝下平放时可以采用支撑块进行支撑 ； 对待焊接槽型 钢的相应翼面。
26、进行对接时通过天车翻转采用支铁支撑 （如图 5 所示） ， 使槽型钢翼面位于水 平位置分别进行焊接。对接时以两个待焊接槽型钢腹板为基准， 将两个待焊接槽型钢的腹 板与翼面分别对应进行对接， 两个待焊接槽型钢的翼面与腹板对接错边小于等于 1mm （如图 6） 所示 ； 对接接头两翼面槽口高度差应小于 1.5mm（如图 7 所示） 。 0037 上述各实施例中， 焊接时， 起收弧分别在两个待焊接槽型钢的引弧板 3 和收弧 板 4 上 ； 腹板焊接无引弧板、 收弧板时， 焊缝收弧采用收弧规范填满弧坑， 再将电弧往回带 10mm 20mm 熄弧 ； 每层焊道起弧与收弧均错开 20mm 以上， 起收弧焊。
27、接工艺参数如表 1 所 示 ： 0038 表 1 收弧焊接工艺参数 0039 0040 焊接时采用熔化极气体保护焊 （MAG135） 进行焊接， 即保护气体为 Ar80%+CO220%， 焊丝采用符合 TB/T2374-2008 规定的 TH550-NQ- 型号， 焊丝直径为 1.2mm ； 根据焊接层 和组装间隙确定焊接工艺参数 ； 焊接层由打底层、 填充层和盖面层构成， 其焊接工艺参数如 表 2 所示 ： 0041 表 2 焊接工艺参数 0042 说 明 书 CN 103537817 A 7 5/5 页 8 0043 上述各实施例中， 待焊接槽型钢内侧焊缝焊前可以采用碳弧气刨清根， 碳弧气。
28、刨 后腹板背面再采用砂轮将气刨层彻底打磨， 去除渗碳层直至露出正面焊缝金属光泽 ； 采用 碳弧气刨清根时， 其工艺参数如表 3 所示 ： 0044 表 3 碳弧气刨工艺参数 0045 碳棒直径 mm电流 A空气压力 MPa 8350 4500.4 0.55 0046 上述各实施例仅用于说明本发明， 其中方法实施的各个步骤等都是可以有所变化 的， 凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进， 均不应排除在本发明的保护 范围之外。 说 明 书 CN 103537817 A 8 1/5 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103537817 A 9 2/5 页 10 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103537817 A 10 3/5 页 11 说 明 书 附 图 CN 103537817 A 11 4/5 页 12 图 5 说 明 书 附 图 CN 103537817 A 12 5/5 页 13 图 6 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 103537817 A 13 。